爱因斯坦为啥特别反对“哥本哈根学派”的量子力学观点?

2020-02-22 投稿人 : www.haghyc.com 围观 : 1732 次

在最近的文章中,我主要关注薛定谔方程,它关注的是波函数如何预测一个粒子的未来,但是不管波函数有多强大,它只能预测一个微观粒子在未来某个时间出现在某个位置的概率,而波函数永远不能给出一个确定的答案。我们知道,在宏观世界中,我们可以用牛顿力学来预测在未来的某个时间物体会发生什么,但是为什么微观世界如此之弱,它只能给我一个概率值?

这引发了一场争论:量子力学是否完整,当然,争论的一方是爱因斯坦、薛定谔、德布罗意等。而另一边是玻尔、波恩、海森堡等人的哥本哈根学派。爱因斯坦一直认为量子力学只给我概率值,而没有给我确定的值。这绝对不是物理定律的特征。当我掌握了物理定律,我就可以用这个物理定律来推断未来将要发生的一切,而每一个预测都是确定的,不应该是概率。因此,量子力学是不完整的,一定还有一个“隐藏变量”。一旦被发现,我们就可以确定微观粒子的未来预测,而不是像研究宏观物体的运动那样确定概率。

虽然哥本哈根认为量子力学是完整的,但是没有隐藏的变量,微观世界的本质是不确定的。因此,两个学派的学术争论产生了激烈的对抗。双方都是物理学上的大人物,没有人能说服任何人。那么谁对谁错呢?学术争论很难输赢。我们能通过实验证明谁对谁错吗?

这个答案很难通过实验来验证。为什么?各位,不要忘记,当我先前解释量子力学时,我谈到了“观察”对量子世界的影响。宏观观察只是为了看,而微观观察不仅可以看,还可以改变被观察的状态。例如,如果你想观察一个电子的位置,在观察之前这个电子没有固定的位置,并且这个电子将在一定的局部范围内同时处于多个位置的叠加状态(如果你不知道叠加状态,你可以看前面的文章并详细解释它)。如果你不一直观察电子,电子将永远处于叠加态,永远不会有固定的位置。当你去“观察”那一刻,电子从“叠加态”变成“本征态”,并开始有一个固定的位置,也就是说,你的“观察”使电子从“叠加态”变成“本征态”。你的观察和“你看到的电子位置”之间有因果关系。问题是。事实上,我们所能看到的只是一瞬间的观察,我们发现电子在一个固定的位置。事实上,在观察之前没有人知道它是什么样子。这里有两种情况。

案例1:在观察之前,电子和宏观物体一直在移动并有一个轨迹。电子在任何时候都只能在某个位置。没有“同时处于多个位置”或“叠加状态”这样的东西。爱因斯坦学派也这样认为。

案例2:在观察之前,电子和宏观物体以完全不同的方式运动。电子没有轨道,电子可以瞬间移动。电子美可以同时处于多个位置的叠加状态,但是每个位置的概率值是不同的。哥本哈根学派也这么认为。

你认为哪个更有可能?爱因斯坦认为情况1是对的,玻尔认为情况2是对的,谁是对的,谁是错的?暂时很难通过实验来验证它,因为在观察到微观粒子之前,没有人知道它处于什么状态。我们所能做的就是观察微观粒子,发现微观粒子在一个固定的位置。此外,“观察”本身会干扰微观粒子的状态。必须再次“观察”这个实验,所以似乎没有解决办法。

但是有一个支持爱因斯坦的伟人,那就是约翰斯图尔特贝尔。他非常支持爱因斯坦,所以他一直在尝试做实验来验证案例1的正确性。因此,他一直在寻找宏观世界和微观世界之间的区别,最后他发现了一个本质的区别,它可以清楚地区分“宏观世界的概率”和“微观世界的概率”,这就是贝尔不等式。什么是“贝尔不等式”?为什么它能证明

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