三年前的今日：《世界观》观世界(6）

——作为一名“观察者”，此刻的你正创作着时间本身!

（4）科学世界的新近发展

④量子理论与定域性：EPR、贝尔定理和阿斯派克特实验

新近的量子事实很可能只有通过非定域性现实才能产生。理解这些事实，得研究 EPR/贝尔/阿斯派克特三部曲。

EPR思想实验

在一个衰变事件中，一个自旋为零的粒子衰变为两个粒子。这两个量子纠缠的粒子被发射出去。守恒定律确保，假设测量这两个粒子的自旋，那么，其中一个粒子的测量值，必是另外一个粒子的测量值的负值。

因此，假设一位观察者测量到其中一个粒子的自旋，瞬时，这观察者也知道另外一个粒子的自旋。

EPR 佯谬最使人困惑的地方就是这瞬时效应。在星系的这一端发生的事件瞬时地透露出星系的那一端发生的事件。

根据狭义相对论，任何含信息的讯号或物理实体的移动速度，都不能超过光速。看起来似乎哥本哈根诠释与狭义相对论不符合。

爱因斯坦《量子力学对物理实在性的描述是完备的吗？》中心思想是：根据量子力学可导出，对于一对出发前有一定关系、但出发后完全失去联系的粒子，对其中一个粒子的测量可以瞬间影响到任意远距离之外另一个粒子的属性，即使二者间不存在任何连接。

一个粒子对另一个粒子的影响速度竟然可以超过光速，称为“幽灵般的超距作用”，证明量子力学是不完备的。

极化是光子的一个属性，极化探测器可以探测到极化属性。光子一定是先具有一个确定的极化，然后才被测量为具有这个极化属性。并不是两粒光子在被测量为具有某个极化属性前就已经确定具有了这个极化属性。

要理解以上的论证，需要理解定域性假设：发生在一个地点的事件不能对发生在另一地点的事件产生影响，除非两个地点之间存在某种联系或通信。

因此要么定域性假设是错误的，要么就是量子理论是不完整的理论。

贝尔的成果通常被称为贝尔定理或贝尔不等式: 没有一个局部的、现实的理论可以重现量子力学的预言。

| Pxz-Pzy|≤1+Pxy

把两个探测器都设置到中间位置，向它们发射出一对孪生光子，结果是探测器探测到的每一对光子都将是同为上极化或同为下极化。

贝尔表明量子理论和定域性假设彼此不能保持一致，两者不能同时正确。

阿斯派克特实验结果有力表明定域性假设是错误的。定域性是指只有在两个事件发生的时间间隔至少能够让光从一个事件运动到另一个事件时，两个事件之间才能产生联系。

爱因斯坦定域性：发生在一个地点的事件无法影响发生在超距处的另一个事件。

因果定域性：发生在一个地点的事件不能对发生在超距处的另一个事件产生因果影响。

信息定域性：发生在一个地点的事件，不能用来向一个在远处的地点传递信息。

似乎没有办法利用EPR/贝尔/阿斯派克特实验设置的影响来向一个超距地点传递信息。

因此，贝尔/阿斯派克特实验并没能让我们有理由认为信息定域性是不正确的。