正文

量子力學(xué)(19)

量子佛學(xué) 作者:高月明


實(shí)際上,EPR佯謬本質(zhì)的核心要點(diǎn)就是要證明“客觀現(xiàn)實(shí)”獨(dú)立于觀察而存在。哥本哈根解釋則明確說(shuō)明,意識(shí)參與到了能被我們觀察到的現(xiàn)實(shí)之中。是觀察創(chuàng)造出了一切,而不是一切單獨(dú)客觀地存在著,等著我們?nèi)ビ^察。

下面,為了便于快速地理解,我們直接對(duì)物理學(xué)家戴維·玻姆提出的所謂現(xiàn)代版本的EPR佯謬做出簡(jiǎn)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(shuō),一個(gè)光子在你沒(méi)有測(cè)量它之前,是以波的形態(tài)擴(kuò)散在整個(gè)宇宙空間中的。只有當(dāng)你去測(cè)量了它,光子才會(huì)在瞬間坍縮為一個(gè)局域的點(diǎn)粒子。就是說(shuō),在你沒(méi)有測(cè)量之前,一個(gè)光子是以非局域的方式擴(kuò)散在整個(gè)宇宙空間中的??梢哉f(shuō),整個(gè)宇宙空間中都有它存在的可能性。當(dāng)你去測(cè)量了,它才在你測(cè)量之處崩潰為一個(gè)粒子,而在空間中其他的任何區(qū)域,這個(gè)電子存在的概率瞬間都變?yōu)榱恕傲恪?,即,你的測(cè)量行為直接影響到了其他空間區(qū)域中有可能發(fā)生的事情——你讓遙遠(yuǎn)空間中的光子存在的可能性突然都變?yōu)榱恕傲恪?,即便這個(gè)空間距離跨度為一光年或一百億光年。

因?yàn)?,?duì)于一個(gè)光子進(jìn)行測(cè)量進(jìn)而影響到其他空間區(qū)域發(fā)生事件的檢測(cè)很難進(jìn)行,但是我們卻可以想象如果把一個(gè)光子分成兩部分,就可以實(shí)現(xiàn)這樣的檢測(cè)。那么真實(shí)的檢測(cè)是這樣的,雖然你無(wú)法分開(kāi)一個(gè)光子,但是卻可以實(shí)現(xiàn)有如分開(kāi)光子那樣的實(shí)驗(yàn)效果,即,如果你用一束激光激發(fā)一個(gè)一個(gè)靜止的原子,那么原子(鈣原子)就會(huì)向相反方向同時(shí)射出兩個(gè)光子,例如綠色和藍(lán)色光子。為了保證動(dòng)量總和為“0”(守恒),這兩個(gè)光子會(huì)以大小相等、運(yùn)動(dòng)方向相反、自旋方向相反的方式向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)。例如,光子A向左旋轉(zhuǎn),光子B向右旋轉(zhuǎn)。

就是說(shuō),這兩個(gè)被分開(kāi)的光子像是一個(gè)被分成兩部分的光子那樣糾纏在一起,它們會(huì)以波函數(shù)相互疊著的方式在空間中擴(kuò)散著(見(jiàn)圖1-37)。這兩個(gè)光子像是一個(gè)整體那樣相互聯(lián)系著。例如,你對(duì)向左運(yùn)動(dòng)的A光子進(jìn)行測(cè)量,讓其坍縮為一個(gè)粒子,那么B光子也必須瞬間由不確定的波函數(shù)狀態(tài)坍縮為一個(gè)確定的粒子狀態(tài)。在測(cè)量之前,兩個(gè)光子是處于向左和向右旋轉(zhuǎn)的疊加狀態(tài)的。如果你測(cè)量了A光子的自旋(例如A光子向左旋轉(zhuǎn)),那么瞬間B光子的自旋也必須由不確定的自旋狀態(tài)崩潰為確定的“向右旋轉(zhuǎn)”的狀態(tài)。

圖1-37 兩個(gè)自旋相反、方向相反向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)的光子 EPR佯謬提出了這么一個(gè)設(shè)想:讓兩個(gè)從同一個(gè)原子激發(fā)出的向相反方向運(yùn)行著的光子運(yùn)行到無(wú)限遠(yuǎn),例如1光年遠(yuǎn),那么這兩個(gè)光子之間是否還存在著聯(lián)系?例如,你測(cè)量了A光子,B光子瞬間是否會(huì)作出反應(yīng)?假設(shè)是存在這種聯(lián)系,那么在時(shí)間上也來(lái)不及。為什么呢?

因?yàn)槿魏蔚挠绊懚夹枰橘|(zhì)來(lái)完成。例如,他人之所以能聽(tīng)到你說(shuō)話,是因?yàn)槟愕穆曇粽駝?dòng)了空氣分子,并且等一定時(shí)間后,對(duì)方的耳膜才會(huì)感受到你發(fā)出的分子振動(dòng),進(jìn)而作出反應(yīng)。再比如說(shuō),如果你要想把桌子上的一只杯子擊碎,那么你必須要等到子彈射過(guò)去,杯子才會(huì)被擊碎。在這兩種現(xiàn)象中,空氣分子和子彈就是聽(tīng)到聲音和擊碎杯子的影響介質(zhì)。

假設(shè)兩個(gè)光子行進(jìn)到相距一光年遠(yuǎn)的距離時(shí),它們之間即便存在著某種相互影響,也必須要等到一年以后才會(huì)產(chǎn)生效應(yīng)。因?yàn)楠M義相對(duì)論直接拒絕了“超光速”傳輸?shù)氖虑?,因此,即便它們之間存在信息往來(lái)也要等上一年的時(shí)間。

所以,如果存在這種聯(lián)系,只有“幽靈”才可以做得到,因此,對(duì)這種可能瞬間發(fā)生聯(lián)系的現(xiàn)象被愛(ài)因斯坦稱為“幽靈般的超距作用”。

然而,按照哥本哈根的解釋?zhuān)銣y(cè)量光子A,那么無(wú)論光子A與光子B已經(jīng)運(yùn)行到相距多么遙遠(yuǎn)的距離,例如1光年或1百億光年的距離,它們都應(yīng)該產(chǎn)生瞬間的聯(lián)系。當(dāng)然這種瞬間的聯(lián)系不是幽靈干的事,而是粒子世界本來(lái)就如此!


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