由于光速是信息传递的上限,因此从地球上的电子A项向月球上的电子B传递信息最少也需要1.5秒的时间,而不是像EPR佯谬中所说瞬间传递。因此如果承认了哥本哈根诠释中的公理:微观系统未被测量之前处于量子叠加态,测量使其依概率塌缩到一个本征态,在这个思想实验里就会出现违背狭义相对论的结论,所以爱因斯坦认为哥本哈根诠释是有问题的。
爱因斯坦的挑战很快得到了量子力学教皇玻尔的回应,玻尔立刻放下手中的工作全力应战,他好像是故意要和爱因斯坦较劲似的,写了一篇同样题目的论文《物理实在的量子力学描述是完备的吗!》,从中文语境上看,只是把问号改成了叹号。玻尔认为,电子对A和B虽然相隔很远,但事实上之间仍旧存在某种联系——现在被称为量子纠缠,也就是说它们实际上构成一个整体的量子态。当我们对A进行测量时,并不是只对A而不对B,实际上是对A和B所构成的整体量子态进行测量,导致整体的量子态发生塌缩,依概率使A和B同时分别塌缩成上旋和下旋。
两个粒子之间的量子纠缠被爱因斯坦形容为“幽灵般的超距作用”。容易看出,爱因斯坦与玻尔的分歧本质上是哲学观念上的不同,即使争论的有来有往也是不会有结果的。物理学毕竟是一门实验科学,最终的裁判一定是物理实验。该如何设计实验并不容易,直到爱因斯坦的粉丝贝尔建立了贝尔不等式,才最终给出了EPR佯谬的实验裁决——物理规律真的非局域性的,而所存在的量子纠缠也成为现代量子信息学的基础。
如果我们把维数、不确定性、量子化和非局域性结合起来思考,可能会有不一样的发现。即量子态本身就是高维空间中的对象,我们称其为本源量子态,而在实验中所观测到的只不过是高维的本源量子态在3维空间中的投影。本源量子态随时间在高位空间中按照确定的机理演化,在3维空间中的版本即为薛定谔方程(非相对论版本)和狄拉克方程(相对论版本)。
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