爱因斯坦真的错了!当下量子力学实验证明,世界真的是随机的!爱因斯坦认为上帝不掷骰子,世界运行是具有确定性的,可预测的。但爱因斯坦真的错了!无数量子力学实验证明,微观粒子运动的世界真的是随机的。
你或许也听说过爱因斯坦的名言:“上帝不掷骰子”。这句调侃主要表达了他对量子力学的不满和质疑!因为量子力学认为微观世界是随机的、不确定的,而不是像经典物理学那样有规律、且是可预测的。爱因斯坦认为这样的量子力学理论肯定是不完备的,也就是背后一定有一些隐藏的变量在干扰。只要我们找到了这些隐藏的变量,就能恢复物理世界的确定性和完美性。
诺贝尔物理学奖的三位获得者,用他们的实验给出了一个肯定的答案,彻底粉碎了爱因斯坦的幻想。
法国的阿兰·阿斯佩克,美国的约翰·克劳泽和奥地利的安东·泽林格,他们散热在量子纠缠和贝尔不等式的验证方面,最终证实了量子力学的正确性,并且让基于量子力学的新技术走在了正确的道路上。
众所周知,量子纠缠是一种极为诡异的现象。它描述的是两个或多个粒子之间的一种超强的联系,即使粒子之间相隔很远,它们的状态也会同时改变,就好像它们之间有一种“幽灵般的超距作用”。
这是爱因斯坦所不能接受的,他认为这种超距作用违反了相对论的光速限制,也违反了经典物理学的局域性原则。他曾经和物理学家玻尔等量子力学的拥护者展开了激烈的辩论,提出了著名的“EPR佯谬”,试图用思想实验来证明量子力学的不自洽。
但是,爱因斯坦的思想实验并没有得到实验的验证,直到1964年,英国物理学家约翰·贝尔提出了一个巧妙的方法,用数学公式来判断量子力学和隐变量理论的区别。这就是著名的“贝尔不等式”。
贝尔不等式给出了一个上限,如果实验结果超过了这个上限,就说明量子力学是正确的,而爱因斯坦的隐变量理论一定是错误的。反之,如果实验结果没有超过这个上限,就说明隐变量理论是正确的,而量子力学是错误的。
贝尔不等式的提出,为量子力学的实验验证提供了一个可行的方案。但是,要做到这一点,还需要克服很多技术上的困难。首先,要制造出一对或多对纠缠的粒子,比如光子或电子。其次,要在两个或多个不同的地点,用不同的角度来测量这些粒子的状态,比如偏振或自旋。最后,要在不同的地点之间传递信息,比较测量结果,计算是否超过了贝尔不等式的上限。
不过,这些困难并没有阻止科学家们的探索。从1972年开始,阿斯佩克、克劳泽、泽林格等人,分别在不同的时间、地点和条件下,进行了一系列的实验,用不同的方法来制造和测量纠缠的粒子。他们的实验结果都非常一致地证实,远远地超过了贝尔不等式的上限!这就意味着量子力学是正确的,而隐变量理论是错误的。也就是说,爱因斯坦错了,上帝真的掷骰子,世界真的是随机的。
这些实验不仅为量子力学的基础问题提供了有力的证据,也为量子信息技术的发展打开了新的可能。量子纠缠的特性,使得我们可以实现量子通信、量子计算、量子密码等新颖的功能,这些功能在经典物理学中是不可能的。量子信息技术早已成为当今科技领域的热门领域,也是未来科技发展的重要驱动力。
最可怕的是,量子力学还预言了平行宇宙的存在,也就是说,可能有无数个你,生活在无数个不同的宇宙时空里。泥刀金属工艺学踏步机低副运动链蜗杆传动机构随机试验档端架牙板利来国际老牌转子挠曲主振型