量子糾纏理論令愛因斯坦困惑不已,他稱其為“幽靈般的超距作用”。他的觀點(diǎn)表明,量子糾纏理論是不完備的。現(xiàn)在,科學(xué)家通過使用與量子物理學(xué)通常不相關(guān)的東西——人類的意識(shí),來有望證明愛因斯坦究竟是否是正確的。
量子糾纏理論表明,兩個(gè)在空間上分離的粒子可以相互影響,即使它們相隔數(shù)光年的距離。因此,兩個(gè)粒子之間的信號(hào)傳遞速度就會(huì)超過光速,這似乎違背了狹義相對(duì)論。愛因斯坦不認(rèn)同量子糾纏理論,并將其稱為“幽靈般的超距作用”。他認(rèn)為量子糾纏理論中缺失了一些東西,可能存在一個(gè)更深層次的理論可以解釋粒子的行為,而無需訴諸于怪異的瞬時(shí)影響——雖然他無法弄清究竟是什么。
為了完成愛因斯坦的理論,物理學(xué)家約翰·貝爾(John Bell)于1964年創(chuàng)建了一個(gè)測(cè)試,稱為貝爾測(cè)試。在實(shí)驗(yàn)中,他制造出兩個(gè)糾纏的粒子,并把它們沿不同的方向發(fā)送,并通過設(shè)備測(cè)量每個(gè)粒子的自旋??茖W(xué)家利用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器來更改設(shè)備上的設(shè)置——例如,是否在+45或-45度方向測(cè)量粒子的自旋——這意味著每個(gè)粒子都不可能知道對(duì)方的設(shè)置。然后,對(duì)幾個(gè)隨機(jī)纏結(jié)的粒子對(duì)進(jìn)行測(cè)量。
如果愛因斯坦是正確的,并且不存在超距作用,那么測(cè)量結(jié)果將在更多的實(shí)驗(yàn)中得到支持。不幸的是,到目前為止,所有這些實(shí)驗(yàn)都表明愛因斯坦是錯(cuò)誤的,幽靈般的超距作用是存在的。
對(duì)此,有些科學(xué)家認(rèn)為,隨機(jī)數(shù)發(fā)生器也許不是真正隨機(jī)的,受到尚未被發(fā)現(xiàn)的潛在物理機(jī)制的控制,這種所謂的“超級(jí)決定論”可以解釋觀察到的相關(guān)性。來自加拿大圓周理論物理研究所的Lucien Hardy博士現(xiàn)在希望通過使用一種意想不到的工具——人類思維,來繞過這一機(jī)制。
在Hardy博士提出的實(shí)驗(yàn)中,兩個(gè)粒子相隔100公里,兩端各有100個(gè)人,每個(gè)人連接著可以讀取他們大腦活動(dòng)的頭戴裝置。所得到的大腦活動(dòng)信號(hào)用于控制每個(gè)測(cè)量設(shè)備上的設(shè)置,然后對(duì)每個(gè)粒子進(jìn)行大量的測(cè)試。
來自日內(nèi)瓦大學(xué)的Nicolas Gisin教授認(rèn)為Hardy博士提出的實(shí)驗(yàn)很有意義,但他同時(shí)質(zhì)疑使用非結(jié)構(gòu)化的大腦信號(hào)來控制這些設(shè)置。他認(rèn)為本質(zhì)上這與使用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器是一樣的,最好應(yīng)該使用有意識(shí)的思維來進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。
如果測(cè)量值之間的相關(guān)性與先前的貝爾測(cè)試不相符,則意味著違反了量子理論,表明幽靈般的超距作用不存在。這樣一個(gè)發(fā)現(xiàn)除了證明愛因斯坦是正確的之外,還會(huì)引發(fā)關(guān)于自由意志存在的辯論。Hardy博士表示,即使物理定律控制著物質(zhì)世界,如果人類的思維不是由那些物質(zhì)組成,我們或許可以用自由意志來克服物理學(xué)。
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