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量子力學(19)

  實際上,EPR佯謬本質的核心要點就是要證明“客觀現實”獨立于觀察而存在。哥本哈根解釋則明確說明,意識參與到了能被我們觀察到的現實之中。是觀察創造出了一切,而不是一切單獨客觀地存在著,等著我們去觀察。

  下面,爲了便于快速地理解,我們直接對物理學家戴維·玻姆提出的所謂現代版本的EPR佯謬做出簡化和容易理解的表述(下面用光子表述)。

  首先,哥本哈根解釋說,一個光子在你沒有測量它之前,是以波的形態擴散在整個宇宙空間中的。只有當你去測量了它,光子才會在瞬間坍縮爲一個局域的點粒子。就是說,在你沒有測量之前,一個光子是以非局域的方式擴散在整個宇宙空間中的。可以說,整個宇宙空間中都有它存在的可能性。當你去測量了,它才在你測量之處崩潰爲一個粒子,而在空間中其他的任何區域,這個電子存在的概率瞬間都變爲了“零”,即,你的測量行爲直接影響到了其他空間區域中有可能發生的事情——你讓遙遠空間中的光子存在的可能性突然都變爲了“零”,即便這個空間距離跨度爲一光年或一百億光年。

  因爲,對于一個光子進行測量進而影響到其他空間區域發生事件的檢測很難進行,但是我們卻可以想象如果把一個光子分成兩部分,就可以實現這樣的檢測。那麼真實的檢測是這樣的,雖然你無法分開一個光子,但是卻可以實現有如分開光子那樣的實驗效果,即,如果你用一束激光激發一個一個靜止的原子,那麼原子(鈣原子)就會向相反方向同時射出兩個光子,例如綠色和藍色光子。爲了保證動量總和爲“0”(守恒),這兩個光子會以大小相等、運動方向相反、自旋方向相反的方式向遠處運動。例如,光子A向左旋轉,光子B向右旋轉。

  就是說,這兩個被分開的光子像是一個被分成兩部分的光子那樣糾纏在一起,它們會以波函數相互疊著的方式在空間中擴散著(見圖1-37)。這兩個光子像是一個整體那樣相互聯系著。例如,你對向左運動的A光子進行測量,讓其坍縮爲一個粒子,那麼B光子也必須瞬間由不確定的波函數狀態坍縮爲一個確定的粒子狀態。在測量之前,兩個光子是處于向左和向右旋轉的疊加狀態的。如果你測量了A光子的自旋(例如A光子向左旋轉),那麼瞬間B光子的自旋也必須由不確定的自旋狀態崩潰爲確定的“向右旋轉”的狀態。

  圖1-37 兩個自旋相反、方向相反向遠處運動的光子 EPR佯謬提出了這麼一個設想:讓兩個從同一個原子激發出的向相反方向運行著的光子運行到無限遠,例如1光年遠,那麼這兩個光子之間是否還存在著聯系?例如,你測量了A光子,B光子瞬間是否會作出反應?假設是存在這種聯系,那麼在時間上也來不及。爲什麼呢?

  因爲任何的影響都需要介質來完成。例如,他人之所以能聽到你說話,是因爲你的聲音振動了空氣分子,並且等一定時間後,對方的耳膜才會感受到你發出的分子振動,進而作出反應。再比如說,如果你要想把桌子上的一只杯子擊碎,那麼你必須要等到子彈射過去,杯子才會被擊碎。在這兩種現象中,空氣分子和子彈就是聽到聲音和擊碎杯子的影響介質。

  假設兩個光子行進到相距一光年遠的距離時,它們之間即便存在著某種相互影響,也必須要等到一年以後才會産生效應。因爲狹義相對論直接拒絕了“超光速”傳輸的事情,因此,即便它們之間存在信息往來也要等上一年的時間。

  所以,如果存在這種聯系,只有“幽靈”才可以做得到,因此,對這種可能瞬間發生聯系的現象被愛因斯坦稱爲“幽靈般的超距作用”。

  然而,按照哥本哈根的解釋,你測量光子A,那麼無論光子A與光子B已經運行到相距多麼遙遠的距離,例如1光年或1百億光年的距離,它們都應該産生瞬間的聯系。當然這種瞬間的聯系不是幽靈幹的事,而是粒子世界本來就如此!

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