微觀量子真的存在超距作用嗎?是不是能證明存在高維空間?

其實量子力學裡並不存在什麼超距作用,所以也不能由此證明存在高維度。

說到超距作用,一般就是指由愛因斯坦、波多爾斯基和羅森聯名提出的E.P.R悖論,不過現在一般被稱為E.P.R佯謬,因為裡面並沒有悖論。

E.P.R佯謬實際上就是現在我們經常聽到的量子糾纏。據說原始的E.P.R論文描述很複雜,我們現在聽到的一般是簡化的科普版,有人把它稱為愛因斯坦的手套。

說有一對手套被裝在兩個盒子裡,分別送到地球的南北極,在打開任何一個盒子前,你可能並不知道哪個是左手哪個是右手,直到打開盒子,南北極的手套的左右就同時被確定了,但愛因斯坦認為這是它們分開裝進盒子那一刻就已經確定的,你打開任意一個只是查看結果而已。愛因斯坦指出,人們可以製造一對自旋相反的光子,由於守恆定律,它們的自旋是始終相反的,那麼當把這兩個光子分開發向南北極,按照玻爾等人的解釋,這兩個光子在被測量以前,狀態是不確定的,也就是說它們任意一個的自旋都是不確定的,那麼當我們測量南極那個光子,測到是左旋,那麼基於守恆定律,就會馬上知道北極那個是右旋,這是不需要時間的,馬上就能確定。

微觀量子真的存在超距作用嗎?是不是能證明存在高維空間?

(愛因斯坦和玻爾)

那麼問題來了,北極那個光子是怎麼知道南極的那個已被測量的?它又怎麼知道對方確定為左旋然後自己必須選擇右旋?很顯然這需要存在一種超距作用,讓兩個光子互相同步關聯確定對方的狀態,然而這違反了狹義相對論規定的信息傳遞不能超光速!愛因斯坦正是用這種巧妙的邏輯實驗質疑玻爾等人的哥本哈根詮釋。

玻爾自然是不願意違背狹義相對論的,但同時也不會放棄他對量子不確定性的詮釋,最後他找到了問題的解決方法,他指出:在被測量到之前,不存在兩個光子,它們是一個整體,擁有同一個而且是唯一的一個波函數。用人話說就是:在測量前你不能認為它們是他“兩個粒子”!在測量前它是“一個波”!當你測量到其中一個,波函數就會坍縮,然後才有了兩個光子。

微觀量子真的存在超距作用嗎?是不是能證明存在高維空間?

(量子糾纏)

所以在量子力學的標準解釋裡,並沒有什麼超距作用,也不需要什麼超距作用。至於光子在被測量前是決定論的還是非決定論的,近幾十年來的各種貝爾實驗已經給出了答案,比如去年公佈結果的大貝爾實驗,據說很多科學愛好者都參加了,參加的過程就是玩一個實驗方提供的遊戲,然後通過隨意點擊屏幕數字為實驗貢獻隨機數,以此來修補過去實驗裡的隨機數漏洞。目前貝爾實驗已經基本實現無漏洞證明了量子力學的正確性,也就是愛因斯坦的決定論已經被判死刑了。

微觀量子真的存在超距作用嗎?是不是能證明存在高維空間?

(貝爾不等式)

既然不存在超距作用,我們自然不能基於超距作用得出存在高維空間了,至於量子疊加態所具有的詭異特性是怎麼一回事,目前好像還無從得知。


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