第596章 改进实验!自旋超距!量子力学再危矣!这有何难!李奇维出手!
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爱因斯坦提出的第二个思想实验,震惊了所有人。
按照他的实验,如果不确定性原理想要使用在任何范围内,那就必须产生一种超光速的相互作用。
也就是所谓的超距作用。
但是根据狭义相对论,这是不可能发生的事情。
所以,量子力学和相对论产生了矛盾。
真实历史上,爱因斯坦提出的这个思想实验,就是大名鼎鼎的“EPR悖论”。
第六届索尔维会议的失利过后,爱因斯坦依然没有放弃对量子力学的质疑。
那时,他已经搬离到美国,选择在普林斯顿大学度过他的后半生。
随着量子力学和核物理的蓬勃发展,相对论失去了往日的光彩。
爱因斯坦也被当成了不懂量子力学的老古董。
但他的名气实在太大了,总有不少人愿意追随。
要不是爱因斯坦实在不擅长教学生,估计想抱大腿的人更多。
罗森和波多尔斯基就是其中两个小迷弟,并且成为爱因斯坦的助手。
1935年,爱因斯坦忽然告诉二人,他已经想到如何证明量子力学的不完备性了。
他以口述的方式讲了大概的思路,然后罗森负责公式计算,波多尔斯基负责撰写文章。
5月底,三人共同署名的论文《可以认为量子力学所描述的物理现实是完备的吗》发表。
这篇仅有4页的论文,一经发表,便震动整个物理学界!
各种报纸纷纷大肆报道。
“爱因斯坦宝刀未老!”
“震惊!量子力学迎来了致命一击!”
所有人都不敢小看爱因斯坦对量子力学本质的研究了。
虽然他是老古董,但老古董的实力是真强啊。
由于论文太过出名,文章中所描述的悖论,也被称为“EPR悖论”。
E、P、R分别是爱因斯坦、波多尔斯基、罗森三人姓名的首字母。
而这一世的爱因斯坦,在李奇维的强大压迫力下,灵感爆发,实力爆种。
他提前想到了EPR悖论,并且自己就计算完成,引起众人震惊!
甚至有人开始支持他的思想实验了。
此刻,古德斯米特挺身而出。
在这么多大佬们面前,要说他不紧张肯定是假的。
虽然之前他也参加过布鲁斯会议,但可没有今天的待遇。
和爱因斯坦教授并肩,质疑布鲁斯教授。
要是换做几年前的自己,绝对吓尿了。°鸿?特?小,说?网,?± §更@?/新=?~最?¤快_
不过,他毕竟是发现电子自旋的人,锻炼几年,逐渐有了一丝大佬的风采。
古德斯米特顿了顿,向众人点头示意后,沉稳地说道:
“我想改进爱因斯坦教授的思想实验,使其变得更简洁。”
“具体过程是这样的。”
“有一个由两个自旋为1/2的粒子组成的系统,分别是粒子A和粒子B。”
“并且这个系统的总自旋为0,所以粒子A和粒子B在同一时刻的自旋方向是相反的。”
“现在,让这两个粒子相距1光年,防止它们之间产生信息的传递。”
“根据布鲁斯诠释,粒子A在没有测量之前,它的自旋状态处于叠加态,既有可能向上,也有可能向下。”
“同理,粒子B也处于自旋向上和自旋向下的叠加态。”
“当对粒子A进行测量时,就会导致波函数坍缩,粒子A的自旋瞬间变成一个本征态,要么向上,要么向下。”
“那么1光年外的粒子B,为了保持整个系统的自旋为0,它也必须瞬间波函数坍缩,并且自旋方向和粒子A相反。”
“也就是说,哪怕相距1光年,对粒子A的测量过程,也会瞬间影响到粒子B的自旋状态。”
“很显然,这违背了光速不可超越的原理。”
轰!
全场骇然!
古德斯米特的实验果然比爱因斯坦的更加通俗易懂。
他用电子的自旋状态举例,一下就让所有人都明白了。
“天啊!”
“这太不可思议了!”
“粒子A和B相距一光年,怎么可能瞬间改变状态。”
“量子力学肯定出问题了。”
这一刻,不少人开始动摇了。
因为上面的情况是绝对不可能发生的。
这时,在众人的震惊中,古德斯米特继续说道:
“按照爱因斯坦教授的解释,粒子A和粒子B在分开的那一刻,其实就具有了确定的自旋状态。”
“比如,粒子A的自旋向上,粒子B的自旋向下。”
“哪怕我们不测量,它们也是这样的自旋状态。”
“当我们通过测量,确定粒子A的自旋是向上后,其实并没有对粒子B产生任何影响。”
“因为粒子B的状态在分开前就已经确定了,是自旋向下的。”
“现在,我们只不过是通过测量这个手段,得知到具体信息而已。”
“所以,爱因斯坦教授认为,没有所谓的叠加态,也不可能有超距作用。”
“一切的一切,在粒子A和粒子B被分开的那一刻,就确定了。,搜+搜·小?说,网\ /免,费\阅-读?”
“世界的本质依然是确定的。”
哗!
众人震撼不已!
大家甚至产生了一种错觉:
“古德斯米特讲的比爱因斯坦教授还要好!”
不少人感慨:
“哪怕是一般的物理学家也能听懂他的意思。”
“真是英雄出少年啊!”
“海森堡、泡利等绝世天才的光芒掩盖了古德斯米特的才华。”
“但是今天,对方尽情绽放,一鸣惊人!”
爱因斯坦也被惊住了。
这个老友的学生,真是了不得。
不仅深刻理解了自己的思想实验,还能举一反三,非常难得。
他忍不住说道:
“古德斯米特博士,感谢你的补充。”
“你的改进充分表达了我的想法。”
接着,他朝埃伦费斯特和洛伦兹笑道:
“老埃,你培养学生的能力果然比我强太多了。”
“幸亏我当时拒绝了洛伦兹教授的教职邀请,否则我就成了荷兰科学界的罪人了。”
洛伦兹和埃伦费斯特皆是会心一笑。
他们内心十分感慨。
谁能想到,爱因斯坦竟然连布鲁斯教授都能战胜。
是的,他们觉得量子力学确实存在问题了。
这一局或许真的是布鲁斯输了。
埃伦费斯特笑道:
“我现在就想知道布鲁斯到底会如何解决这个问题。”
说罢,他还朝着某处看了一眼。
那里,布鲁斯端坐中间,左边是玻尔,右边是海森堡。
不过此刻所有人的目光都集中在爱因斯坦的身上。
古德斯米特听到夸奖,激动地笑了笑。
但他可不敢骄傲,自己只是站在巨人的肩膀上而已。
今天这场会议让他大开眼界!
高手过招,招招致命!
他总算理解,为何导师埃伦费斯特教授一直教育他们不要忽视任何一个细节。因为在大佬的眼中,任何一个看起来不起眼的问题,最终都会导致理论的失败。
科学领域没有差不多,只有是和否!
“爱因斯坦教授,我认为您的理论或许是量子力学最迫切的问题。”
“若量子力学真是定域性的,或许它还有完善的空间。”
爱因斯坦点头。
“没错。”
“我质疑量子力学不是为了推翻它,而是证明它的缺陷。”
众人闻言皆是点点头。
就在二人互相商业互吹时,薛定谔忽然笑道:
“接着古德斯米特的内容,其实可以举一个更形象的例子。”
“假设现在有一双鞋子,左右脚型号各一只。”
“然后把它们随机装在两个盒子里,一个送往阿姆斯特丹,一个送往布鲁塞尔。”
“在盒子没有打开之前,没人知道哪个盒子里是左鞋,哪个盒子里是右鞋。”
“但是,我们很清楚,【某个盒子里的鞋是左鞋】这是一件确定的事情,不会因为任何事情而改变。”
“如果在阿姆斯特丹的古德斯米特打开了盒子,发现里面是左鞋,那么布鲁塞尔的那只鞋子就是右鞋。”
“此时,我们知道,无论古德斯米特打不打开盒子,其中都必然是左鞋。”
“因为鞋子在放进盒子的那一刻,就已经确定了左右,它不会被任何观测行为所影响。”
“所谓的测量过程,只是知道了既定的事实而已。”
“当然,如果硬要说鞋子的左右受到测量的影响,那么也只能在一定的空间范围内。”
“如果两个盒子相距1光年,显然就不会受到影响了。”
哗!
经过爱古薛三人的一唱一和,众人彻底弄懂了这个思想实验,也理解了爱因斯坦的观点。
可以说,爱因斯坦的思想实验攻击了量子力学的根基,使其上的所有理论都不再可靠。
概率波、不确定性原理、互补原理、波函数坍缩等等,全都有问题。
量子力学存在不可调和的缺陷。
再次危矣!
泡利感觉脸上火辣辣地疼,那是被古德斯米特打的。
经过了大古的改进,这个思想实验更加致命了。
简直不给量子力学一点活路啊。
“靠!小看那家伙了,还是有点实力的。”
泡利反而笑了起来,丝毫没有被打脸的羞耻感。
“只要我脸皮够厚,就没人能击穿。”
他虽然嘴毒,但绝对尊重实力。
而古德斯米特的实力得到了他泡某人的认可。
现在,该他泡利头疼了,他可是量子力学的坚定支持者,那就必须解决这个悖论。
光速不可超越和量子力学的悖论。
海森堡的脸色更加难看了。
他认为薛定谔的笑容,就是笑给他看的。
“什么左鞋右鞋的,不就是想嘲讽我像鞋子一样低下。”
“可恶啊!”
薛定谔当然没有这种想法。
他如果拼命反对量子力学,岂不是把自己的波动力学也给反对了。
他只是觉得现有的解释存在问题而已。
海森堡有苦说不出。
因为他给不了任何的反击。
科学论道,拼的不是谁嗓门大,而是谁的实力最强,逻辑最强。
虽然他很不想承认,但是爱因斯坦的实验确实无懈可击。
“到底是哪里出了问题?”
“我的直觉告诉我,爱因斯坦的悖论一定存在不合理的地方。”
“量子力学是多么完美的理论,不可能出错!”
“绝对不可能!”
海森堡陷入天人交战之中。
玻尔依旧沉稳。
古德斯米特和薛定谔的补充,并没有使问题更复杂,核心依然是爱因斯坦的实验。
以他的智商,即便没有古薛二人的形象解释,也能轻易理解。
但是他和海森堡、泡利一样,束手无策。
这个思想实验实在太无解了。
“果然,我和老师之间还有很大的差距。”
“要是代入他的思维,会如何解释这个问题呢?”
此刻,不仅是保李派等人在冥思苦想,所有人都产生了极大的兴趣。
众人纷纷交流。
有人赞同,有人怀疑。
玻恩尝试从数学合理性的角度来反驳。
但爱因斯坦紧接着就给出理论的数学推导过程,玻恩只能放弃。
于隐质疑道:
“不可能瞬间把两个粒子分开1光年的距离,这个过程一定会额外补偿某些东西。”
众人眼睛一亮。
就好比热力学中,不可能把热量从低温物体转移到高温物体,除非额外做功。
也许量子力学是同样的道理。
但是薛定谔立刻反驳道:
“这个过程和热力学不一样,不能混为一谈。”
“因为没有人知道到底补偿什么。”
根据剃刀原理,只能默认是不存在的。
不然的话,任何理论都能用于隐的观点来质疑。
众人你来我往,好不热闹。
但是一段时间过后,什么有用的结论也没讨论出来。
忽然!
所有人的目光不约而同看向某个方向。
那个男人的方向!
“天啊!”
“布鲁斯教授竟然在闭目沉思!”
“难道他真的被爱因斯坦教授驳倒了吗?”
“或许今天我就要见证布鲁斯教授的首败了!”
这么长时间过去,布鲁斯教授一点反应没有。
众人的心提到了嗓子眼。
爱因斯坦锐利的眼神,仿佛能切割时空。
他说出了众人的心里话。
“布鲁斯,你要如何解释我的疑问?”
哗!
全场期待!
突然!
李奇维睁开双眼,璀璨至极的眸光横扫四面八方。
接着,他端起手边的一杯热茶,轻抿一口,霸气无双道:
“这有何难!”
轰!
全场骇然!
古有关云长温酒斩华雄,今有李奇维热茶镇爱神!
(本章完)