愛因斯坦說的“上帝不會擲骰子”是什麼意思?

liguanyao

答:愛因斯坦的本意,是反對量子力學哥本哈根詮釋中的不確定性原理。


愛因斯坦堅信自然規律具有確定性,物理過程具有內在聯繫,客觀事物真實存在,並滿足物理規律的嚴格約束,任何表面隨機的過程,都存在更根本的物理聯繫。




愛因斯坦斯堅信斯賓諾莎的上帝,斯賓諾莎的上帝即是指大自然規律,宇宙中的一切事物,都是嚴格遵循物理規律的,因果之間是自然法則的必然性。


在上世紀初,以玻爾等人發展起來的量子力學詮釋,稱作哥本哈根詮釋,該詮釋的其中一個基本假設,叫做“不確定性原理”。



不確定性原理指出,一個粒子的關聯量(比如位置和速度、時間和能量等等)之間,存在本質的不確定,這種不確定是原則性的,我們沒有任何辦法得知不確定性間內在機制。

比如速度和位置,我們不可能同時得知兩者的精確數值,它們的不確定性滿足ΔxΔp≥h/4π,這就和愛因斯坦堅信的信念矛盾了!


於是,在愛因斯坦和玻爾的多次“爭論”中,愛因斯坦說了那句著名的——上帝不擲骰子!



這表明了愛因斯坦的立場,但愛因斯坦也不是隻在口頭上反對,愛因斯坦一方面堅持著自己對統一場論的研究,另一方面著手建立於哥本哈根詮釋對立的量子力學詮釋,也就是現在被稱作的“隱變量詮釋”。


隱變量詮釋的出發點和哥本哈根詮釋完全不同,隱變量堅信不確定原理中,存在更深層的機制,只是我們還沒有找到這個機制而已,隱變量詮釋的建立者還有玻姆、德布羅意等人。



可惜,在上世紀八十年代,科學家以貝爾實驗動搖了隱變量詮釋;在2016年,科學家以無漏洞貝爾實驗,否定了隱變量詮釋。

至此,隱變量詮釋已經出局,愛因斯坦的上帝,是擲骰子的!



艾伯史密斯

下圖就是骰子,有時候也叫色子。普通人將骰子扔向空中,它落到桌面後哪一面向上是隨機的。正因為隨機,賭場中可以選擇用骰子作為賭博用具。

愛因斯坦拿骰子說事是因為他不認可量子力學哥本哈根派的隨機解釋。在量子力學中,粒子可以處於狀態1和狀態2的疊加態中,當你去測量粒子的狀態時,要麼測量到狀態1,要麼測量到狀態2。至於測量的結果是什麼在測量之前是完全不確定的,結果完全是隨機的,哪怕在初始條件相同的情況下。

這樣的解釋雖然和實驗能夠吻合起來,但愛因斯坦是不滿意的,愛因斯坦調侃這種解釋為“上帝在擲骰子”。這裡的上帝不是宗教意義上的上帝,而是代表科學規律。在愛因斯坦看來上帝不會擲骰子,意思是每一次的測量結果應該是確定的,現在的測量結果雖然表現為隨機,但是愛因斯坦認為在這背後還有人類尚未認識到的“局域隱變量”在控制著測量結果,一旦人類掌握了局域隱變量理論,每一次的測量結果就不再是隨機,而是一個確定的值。

也正是愛因斯坦對量子力學的隨機解釋不滿意,才有了一直持續到現在也沒有結束的愛因斯坦和玻爾之間的大論戰。愛因斯坦認為“上帝不擲骰子”,玻爾認為“上帝擲骰子”。

1964年,約翰·貝爾給出了一個不等式可以接受實驗的檢驗,如果實驗表明貝爾不等式不成立則愛因斯坦的局域隱變量理論落空;如果貝爾不等式成立則玻爾為代表的隨機解釋落空。幾十年來,科學家們設計了種種實驗,所有的實驗都表明貝爾不等式不成立,愛因斯坦的“上帝不擲骰子”的觀點落空。不過,科學家們還沒有到此結束,還會設計出更嚴格的實驗對貝爾不等式進行檢驗,還會繼續用實驗檢驗上帝到底是不是在擲骰子。


刁博

答:“上帝也擲骰子嘛?”是愛因斯坦對於玻爾領銜的哥本哈根學派的“測不準原理”或者說是“不確定性原理”的嘲諷。


導火線

雙縫干涉實驗不僅僅是說明了光的波動性,在實驗中單個光子到底是通過了左縫還是右縫引發了更廣泛的探討。實驗內容讀者一定都知道,在此不再贅述。這個時候哥本哈根學派站了出來給出瞭解釋:“光子既不是通過了左縫,也不是通過右縫,而是同時通過了左縫和右縫”。在量子力學已經很成熟的今天,一般人聽到這樣的話感覺很也很匪夷所思很怪異,那個時代牛頓堅定地決定論佔據主導地位,更不會允許出現這樣的“怪談”。



愛因斯坦的世界觀

愛因斯坦的信仰簡單來說就是一箇中心(因果律),兩個基本點(定域:光錐,和實在性)。也就是說在玻爾代表的哈根學派表明觀點後,愛因斯坦的因果律和實在性都受到了嚴重的衝擊。愛因斯坦對於這種詭異的解釋戲稱為“上帝也擲骰子嘛?”,愛因斯坦準備反擊,他的好友薛定諤就站在了他這一陣營,提出了神獸“薛定諤的貓”,用貓的即活又死的狀態諷刺哥本哈根派。結果是無法預料的,薛定諤的貓竟然成了量子力學的的代名詞,火的一塌糊塗。


(圖片來源網絡侵刪)

結論:事實證明愛因斯坦在這場“對話'中是不利的,“上帝也在擲骰子”。科學就是在這樣的懷疑、爭論與驗證中發展,它不論輸贏,也並不會剝奪每一位參與者的貢獻。



黑洞家的鏟屎官

很多人並不明白這話,把這話當成是不是愛因斯坦相信神學什麼的,完全無知的扯蛋。

物理學家研究到一定程度後,會了解很多宇宙的規律規則和限制,比如光速不變,沒人知道是宇宙必然的結果?還是一定空間下的偶然隨機出現的絕對限制?

愛因斯坦說這話意思是宇宙的萬物規律和限制是必然的現象,不可能像骰子那樣是隨機出現的結果


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