好書試閱

第一章

歐洲中部時間2016年 11月30日至12月1日,分佈在世界各個角落的10萬個擁有自由意志的智慧生物——人類,自發地坐在電腦前,登錄了一個神祕的網站——「大貝爾實驗」(the big bell test)官方網站。隨後,他們進入一個類似神廟逃亡的小遊戲,認真地玩了起來。
表面上看,他們在沉迷遊戲,浪費生命。實際上,這個「遊戲」網站的伺服器,正在將他們玩遊戲過程中即時輸入的大量資料收集起來,透過物理學家開展的一場「大貝爾實驗」,向「上帝」發起攻擊!
「大貝爾實驗」之所以向「上帝」發起攻擊,是想弄清楚愛因斯坦口中的那個等同於物理定律的 「上帝」,是不是真的「不擲骰子」,是不是真的創造了一個完全隨機的量子世界。
在90多年前,一群物理學家基於微觀粒子世界的實驗現象,總結出了一套全新的物理定律,這就是愛因斯坦也是量子力學的奠基人之一,但量子力學創立沒多久,他就和量子力學的另一個「大股東」波爾發生了激烈的爭論。這是因為,在量子力學的實驗中,物理學家從一模一樣的初始條件出發,總是會隨機地得到不同的結果。
例如,如果一個光子處於↑方向偏振和→方向偏振的疊加狀態中,那麼當物理學家在放置一個沿著水準方向測量光子偏振的儀器時,儀器就會有一定概率測出→偏振的結果,以一定概率測出↑偏振的結果。每次實驗得到什麼結果,看起來都是隨機的。
按照愛因斯坦的理解,這種隨機性是一種表面現象。在它的背後,存在一種人類還不知道的「局域隱變數」。一旦我們弄懂了這種變數,就可以完全計算出每一次實驗的「隨機結果」,量子力學裡並不存在真正的隨機。也就是說,愛因斯坦認為「上帝」不擲骰子。
在量子力學中,存在一種人類還不知道的「局域隱變數」,一旦我們弄懂了這種變數,就可以完全計算出每一次實驗的「隨機結果」。
波爾的看法剛好相反。他認為,世界上不存在「局域隱變數」。量子力學的隨機不是偽裝的隨機,而是任何手段都無法操縱的真隨機。換句話說,「上帝」肯定會擲骰子。
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