前文說到，愛因斯坦、波多爾斯基和羅森三個(gè)人合伙發(fā)表了一篇論文，這篇論文主要就是在質(zhì)疑量子力學(xué)的完備性，這篇文章寫的非常復(fù)雜，因?yàn)檫@篇文章不是討論一個(gè)量子的不確定性問題，而是討論多個(gè)量子的不確定性。波爾不是提出互補(bǔ)性原理嗎，哥本哈根學(xué)派不是說只要對量子不做觀測那么量子狀態(tài)就沒決定嗎，量子就處于疊加態(tài)，那好吧，我們仨發(fā)現(xiàn)一個(gè)極為特殊的情況，這回是兩個(gè)粒子糾纏在一起，兩個(gè)疊加態(tài)參合到一起來。
愛因斯坦他們?nèi)齻€(gè)寫的論文太復(fù)雜了，后來英國的波姆就搞了個(gè)簡化版本，這里也只能大概來描述一下愛因斯坦他們是什么意思。比如說一個(gè)不太穩(wěn)定的粒子剛好發(fā)生衰變，這個(gè)粒子一下就分解成了兩個(gè)粒子，那么為了保持動量守恒，分解出來的這兩個(gè)粒子一定是往兩個(gè)方向跑的，一個(gè)往東，那另一個(gè)必定往西，一個(gè)往南另一個(gè)必定往北。假設(shè)大粒子沒衰減之前針對于參考系是不動的，那么在我們看來這個(gè)大粒子的動量就是0，然后它開始衰變，即使它發(fā)生衰變分解成了兩個(gè)粒子，那么還是要維持動量守恒狀態(tài)，分解成兩個(gè)以后運(yùn)動方向必定相反動量才能抵消維持動量守恒，因此要在北邊抓到一個(gè)粒子，那么另一個(gè)毫無疑問在南方。同理，不僅僅是動量要守恒，角動量也要守恒。抓到一個(gè)粒子一測量，自旋是正轉(zhuǎn)的，那么另一個(gè)必定是反轉(zhuǎn)的，不然就不守恒了。按照波爾的哥本哈根學(xué)派的意思其實(shí)沒測量之前一切都沒決定，一切都是疊加態(tài)，也就是說這兩個(gè)粒子在測量之前它們根本就沒有決定誰是正轉(zhuǎn)的誰是反轉(zhuǎn)的，它們都處于疊加態(tài)來等著觀測。抓住一個(gè)粒子看的瞬間，粒子的狀態(tài)就決定下來了，比方說抓到一個(gè)是正轉(zhuǎn)的，那么就在此時(shí)此刻另一個(gè)粒子不管離著多遠(yuǎn)，它就會立刻被決定下來。
量子糾纏
假如在觀測一瞬間才決定狀態(tài)，那么另外一個(gè)粒子也需要在同一時(shí)刻決定狀態(tài)，不管它們之間離的有多遠(yuǎn)，哪怕粒子在宇宙另一端也會立刻作出反應(yīng)，用術(shù)語講叫波函數(shù)塌縮。在愛因斯坦他們看來，這事就太詭異了，要知道宇宙信息傳播速度上限就是光速，不可能比光速更快，這種不需要時(shí)間的超距作用在愛因斯坦看來是不可能的。這兩個(gè)粒子是靠什么原理能夠不需要時(shí)間就能完成這種協(xié)調(diào)一致的步驟，他們認(rèn)為這后面一定有個(gè)東西在搞鬼，就把這東西稱為隱變量，這就是所謂隱變量理論。
他們這篇文章發(fā)出來以后，哥本哈根陣營就炸窩了，泡利看到這篇文章火氣立刻就上來了，他覺得愛因斯坦腦子怎么還是轉(zhuǎn)不過彎來，怎么老覺得量子力學(xué)不完備。對于愛因斯坦提出來的這個(gè)東西他覺得這個(gè)沒啥大驚小怪的啊，這是量子力學(xué)推出來的一個(gè)必然的結(jié)果嘛。于是他就慫恿師弟海森堡趕快寫文章反駁，海森堡也覺得愛因斯坦說的不對，他也想反駁，他就寫了個(gè)草稿還沒發(fā)表，波爾就已經(jīng)寫文章反駁愛因斯坦了。海森堡一看中軍主將出手了，他就不用往前沖了，他寫的草稿也就沒發(fā)表。
波爾跟愛因斯坦是老對手了，他發(fā)現(xiàn)EPR論題相當(dāng)奧妙，整個(gè)推理過程非常嚴(yán)謹(jǐn)，需要非常周詳?shù)娜ニ伎歼@個(gè)問題，所以波爾就把手頭所有工作全放下來了，專心就研究EPR問題。同年7月份波爾就寫完了反駁論文，他一眼就看出其中有問題。愛因斯坦他們幾個(gè)對于這件事的描述是靠譜的，也就是說兩個(gè)粒子糾纏在一起不能分割的理論推導(dǎo)是沒問題的，在波爾看起來就是這么回事，沒啥大驚小怪的，粒子就是會產(chǎn)生這種情況，按照不確定性原理，按照互補(bǔ)性原理推導(dǎo)出來就是這樣。關(guān)鍵問題是愛因斯坦的哲學(xué)觀念還是經(jīng)典的那一套，一切都是確定的，不能接受哥本哈根學(xué)派的那種概率解釋，因此波爾也寫了一篇論文來回?fù)魫垡蛩固埂２栕羁蓺獾氖悄脨垡蛩固刮恼碌念}目來做自己文章的題目，說白了他倆寫的論文題目一模一樣，波爾論文的題目也叫《能認(rèn)為量子力學(xué)對物理實(shí)在的描述是完備的嗎？》。波爾就在文章中給出了答案，那當(dāng)然就是完備的了，愛因斯坦的思路完全是經(jīng)典的，他總認(rèn)為有一個(gè)離開觀測手段而存在的真實(shí)而實(shí)在的世界，這個(gè)世界圖像是和波爾代表的哥本哈根學(xué)派認(rèn)為的那種觀測手段影響結(jié)果的論調(diào)是完全不一致的。波爾認(rèn)為微觀的世界只有和觀測手段聯(lián)系起來才是有意義的。在觀測之前，這兩個(gè)客觀上看上去好像沒啥聯(lián)系的粒子其實(shí)是連在一起的，因?yàn)楸澈笥袀€(gè)波函數(shù)在描述著整個(gè)相互關(guān)聯(lián)的整體，所以其實(shí)是在一起的。既然是相互協(xié)調(diào)在一起的統(tǒng)一體，那么兩者之間就無需傳遞什么信號了。因此EPR佯謬不過是表明兩種哲學(xué)觀念的差別，就是愛因斯坦認(rèn)為經(jīng)典的這一套和波爾認(rèn)為的量子這套的根本區(qū)別就在于哲學(xué)觀念。
愛因斯坦看了這個(gè)文章當(dāng)然就很來氣，他不同意這種說法，波爾根本就沒有辦法說服他，兩個(gè)人一旦吵架吵到哲學(xué)層面那基本上就屬于雞同鴨講，互相都不買賬。愛因斯坦有同伙，他找了薛定諤，薛定諤正在英國，他一看愛因斯坦寫的這篇文章后立刻挑大拇指稱贊，薛定諤給這個(gè)東西起個(gè)名字叫量子糾纏，這個(gè)名字用來稱呼這種現(xiàn)象是再合適不過了。薛定諤一看愛因斯坦出手了，但還是壓不住哥本哈根學(xué)派，哥本哈根學(xué)派的基本觀念是微觀世界的事跟宏觀世界的事不是一回事。微觀世界遵循的就是這種不確定性的規(guī)律。薛定諤心想那行，我給你們找點(diǎn)麻煩，然后他洋洋灑灑寫了一大篇東西，叫量子力學(xué)的現(xiàn)狀。他在文章的第五章里就描述了一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，薛定諤想辦法把微觀世界的問題給拿到宏觀世界來，這樣就能惹出麻煩來。薛定諤就設(shè)想了一只貓放到一個(gè)封閉的盒子里，然后把盒子連接到一個(gè)裝置，其中包含一個(gè)原子核和毒氣設(shè)施。設(shè)想原子核有50%的可能性發(fā)生衰變，衰變的時(shí)候放出一個(gè)粒子，這個(gè)粒子將會觸發(fā)毒氣設(shè)施，毒氣一冒出來貓就死了。根據(jù)量子力學(xué)原理，沒有進(jìn)行觀察的時(shí)候原子核處于衰變和未衰變的疊加態(tài)，具體是什么態(tài)不知道，因此那只貓應(yīng)該處于死和活的疊加態(tài)，既是死的又是活的，這種不確定一直到有人打開盒子觀察它為止?？傊Χㄖ@的意思就是惡心一下哥本哈根學(xué)派的那幾個(gè)，如果把波函數(shù)解釋成概率波的話，那么就會導(dǎo)致這樣一個(gè)荒謬的結(jié)論。后來霍金聽說這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)的時(shí)候氣哼哼的，他說當(dāng)我聽說薛定諤的貓的時(shí)候我就想拿槍一槍把貓打死。這說明哪怕是受過專業(yè)訓(xùn)練的物理學(xué)家在接受量子不確定觀念的時(shí)候仍然很艱難，因?yàn)檫@種東西太過離經(jīng)叛道，太遠(yuǎn)離常識了。波函數(shù)是薛定諤搞出來的，現(xiàn)在薛定諤對波函數(shù)的塌縮他不理解，難怪有后人評論這件事，說薛定諤不懂薛定諤方程。
大名鼎鼎的薛定諤的貓，目的是用來反駁量子力學(xué)是完備的這一觀點(diǎn)
不管怎么說，這兩派誰也說服不了誰，不過哥本哈根學(xué)派的朋友圈越來越大，粉絲越來越多這是不爭的事實(shí)。不過很多事沒有實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)都是在理論上討論，畢竟這東西要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)非常麻煩，當(dāng)時(shí)也沒有這個(gè)技術(shù)手段，況且那幾年大家精力也都不在這事上。他們幾個(gè)目前還安全，波爾在丹麥，薛定諤跑英國去了，愛因斯坦在美國，都可以討論討論這個(gè)事。但是在德國那幫人就很倒霉了，在德國大學(xué)里面大約有四分之一的物理學(xué)教授都跑了。在納粹統(tǒng)治之下前后2600位學(xué)者就離開了德國，不過納粹不在乎，他們自詡是優(yōu)秀人種，不跟劣等民族為伍。當(dāng)然也有沒跑的，海森堡壓力就不小，他被別人稱為白皮猶太人，都說他離猶太物理學(xué)太近，納粹就盯上海森堡了，因?yàn)槟菐酮q太科學(xué)家全都跑了，別人都跑了你還教猶太人的物理學(xué)納粹肯定不會放過他。海森堡都沒注意這些事，他本來就是正宗德國人，又沒啥把柄在納粹手里，平時(shí)也中規(guī)中矩的，而且海森堡腦子也都不在這想，因?yàn)楹Ｉふ剳賽哿?。女朋友比他?4歲，是萊比錫大學(xué)的學(xué)生，基本上屬于師生戀，海森堡正沉浸在幸福之中，結(jié)果禍從天降。
海森堡被納粹抓起來了，黨衛(wèi)軍盯了他好久了，最后還是希姆萊親自審問他，那也審問不出來啊，他只不過是個(gè)大學(xué)教授，而且還是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的德國好青年。最后還是海森堡的母親動用所有人脈關(guān)系跟希姆萊套近乎，希姆萊才放人。放出來以后還要監(jiān)視居住，黨衛(wèi)軍還是不放心，海森堡就別提多難受了。不過也有好事，1937年海森堡結(jié)婚了，有喜事總要高興高興。到1938年他老婆生孩子了，他多了一對雙胞胎，泡利寫信恭喜他他還挺高興。海森堡在德國這邊還挺高興，可有人就高興不起來了，誰呢？郎道。郎道1931年回蘇聯(lián)，他要為祖國服務(wù)，開始是在列寧格勒，后來跟領(lǐng)導(dǎo)不合。郎道的脾氣得罪人就不會少，他就去了烏克蘭的哈爾科夫，在哈爾科夫的時(shí)候郎道就開始計(jì)劃寫一部理論物理學(xué)的巨著，這部書主要是郎道來構(gòu)思的，最后是郎道和他的學(xué)生栗弗席茲合作完成的，是多卷本的理論物理學(xué)教程，這部書是包羅萬象，當(dāng)時(shí)知道的物理學(xué)知識這里面都有，栗弗席茲動筆，郎道構(gòu)思，兩個(gè)人配合，可是沒多久郎道跟領(lǐng)導(dǎo)又吵了一架，一甩手就離開了哈爾科夫，他就到了莫斯科。莫斯科有他師兄卡皮查罩著，別人是物理研究所所長，卡皮查也夠大氣，郎道一大幫助手學(xué)生全到莫斯科來了。
“朗道十卷”背后的功臣栗弗席茲
在這時(shí)期斯大林的大清洗就越來越厲害，鬧的蘇聯(lián)人人人自危，郎道那么聰明的人他也感覺到形勢不妙，他的應(yīng)對之策是啥呢？他就給自己刷聲望，搞點(diǎn)大的影響出來。前不久查德威克發(fā)現(xiàn)中子，這東西是個(gè)有趣的東西，郎道立刻就想到會不會存在一個(gè)完全由中子構(gòu)成的天體呢？這東西就是個(gè)超大原子核嘛，當(dāng)然多多少少也會有幾個(gè)質(zhì)子存在，但大多數(shù)還是中子，因?yàn)橹凶雍唾|(zhì)子是可以相互轉(zhuǎn)化的。郎道就管這種天體叫中子核，他洋洋灑灑寫了一大篇，寄給了波爾，請波爾推薦給自然雜志，那時(shí)候自然雜志已經(jīng)很厲害了。先前錢德拉塞卡就已經(jīng)提出了錢德拉塞卡極限，要是天體超過了這個(gè)極限那么就沒有任何原子能夠扛住這種巨大的引力，必定會塌縮成中子星。這時(shí)候奧本海默也在研究中子星，這個(gè)問題大家都比較關(guān)注，不算大熱門也算小熱門了，而且這事講給老百姓聽，老百姓也能聽個(gè)大概，傳播性也強(qiáng)。那時(shí)候蘇聯(lián)執(zhí)行書信檢查，來來往往的信安全人員都是要看的，郎道也不能明寫，給波爾寫信就寫的七拐八彎的，他希望波爾給他把這事吹。波爾也很聰明，一看信就明白郎道是要干嘛，他立刻回了一封信，把郎道夸的跟朵花似的，蘇聯(lián)報(bào)紙也很賣力氣，反正郎道為蘇聯(lián)長臉了。蘇聯(lián)消息報(bào)就很賣力氣把波爾的信和郎道的成就用大篇幅報(bào)道出來了，郎道名氣一下就上去了。郎道是物理學(xué)全才，全方面都有建樹，他最后悔的是他自己晚出生了幾年，鬧的量子力學(xué)創(chuàng)立期他沒趕上，要是他趕上了估計(jì)就沒別人的份了?？ㄆげ槭撬I(lǐng)導(dǎo)，他也顯的這事很有面子，畢竟自己手下科學(xué)家干的很不錯嘛。
他們這正美呢，哪知道第二年五一節(jié)前夕，就是4月28號，一輛黑色轎車就停在了郎道家的門口，郎道被蘇聯(lián)的契卡肅反人員抓走了。欲知后事如何，請看下回分解。
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