下面再用個比喻來清楚說明這個佯謬要表達的意思:如果你把兩只鞋(左、右腳的鞋)分別裝入兩個黑盒子中。一個盒子留在北京,另一個盒子被你乘坐飛機運到紐約。按照玻爾的解釋,在盒子離開北京時和到達紐約后,只要你沒有打開其中任何一個盒子,那么一只鞋在每一個盒子中是左腳還是右腳的是處于不確定的疊加狀態(tài)中的。就是說,在兩個盒子中,兩只鞋是不斷地處在左腳 / 右腳的轉(zhuǎn)換過程中的。只有在你打開其中一個盒子的一瞬間,例如,你打開北京的盒子是左腳的,那么在紐約的那個盒子中的鞋則必須在瞬間顯身為右腳鞋。愛因斯坦則認為:在盒子從北京分開的那一刻起,是左腳或是右腳的鞋留在北京已經(jīng)是被確定了的。兩者之間不存在所謂的“幽靈般的超距作用”。
EPR佯謬一開始只是作為一個思維實驗提出的。時間到了1964年,這時愛因斯坦和玻爾都已經(jīng)死去了,物理學(xué)家約翰·貝爾為了支持愛因斯坦的EPR佯謬,發(fā)表了一篇論文,提出了一個可被檢測的方法——貝爾不等式,也稱為“貝爾定理”。為了獲得容易和清楚地理解,簡述貝爾定理和檢測實驗如下:
(1)什么是光柵
如圖1-38中A所示,如果你將一根繩子穿過與地面呈垂直角度的兩道木柵欄上下晃動,你就制造出了一道上下起伏振蕩的繩子波。因為兩個木柵欄的角度都是與地面垂直的,因此穿過第一道木柵欄的繩波會繼續(xù)前行穿過第二道木柵欄。
圖1-38 木柵欄如圖1-38中B所示,如果你將第二道木柵欄變?yōu)闄M向的,那么穿過第一道木柵欄的繩波就會被第二道木柵欄阻擋住。
對于光也是如此情況,光波是具有振蕩方向(偏振方向)的電磁波,因此光波也會被不同偏振方向的“光柵欄”(偏振鏡)阻擋住。例如,如果你透過一片偏振鏡(光柵)對著太陽看,那么,那些與偏振鏡中的光柵呈現(xiàn)出的振蕩角度不同的光子,都將被阻擋在偏振鏡以外。太陽鏡就是根據(jù)這一原理制造的,太陽鏡片就是一個偏振鏡片。
(2)貝爾定理的實驗設(shè)置
為了能夠獲得快速理解,下面是對實驗結(jié)果的簡化論述。
用激光激發(fā)一個鈣原子,致使其釋放出一對向相反方向飛出的光子(A、B光子)。在兩個光子射出的各自方向上的100米距離處(你也可以想象一光年的距離)放上兩片攔截光子通過的光柵欄(A、B光柵)。然后在每片光柵(偏振鏡)后面放上一塊可以檢測到光子到達的光子檢測屏?,F(xiàn)在實驗開始(見圖1-39):