谈贝尔不等式验证实验
发表于 ： 2024-04-16 19:19
由 寂默心流 » 2022-10-09 18:50
今年的诺贝尔物理学奖颁给了三位层层递进提高实验精度地做贝尔不等式验证实验的科学家。他们的实验结果都表明贝尔不等式不成立，从而支持了对于纠缠粒子行为的量子力学解释，同时否定了爱因斯坦的看法。于是一时间舆论大哗，网上到处都是宣传爱因斯坦被推翻了的文章。我实在看不下去了，就补习了一下关于贝尔不等式实验的知识，试着做一下评论，由于我不是物理专业出身，也是一个民科，大家看看就得了。
贝尔不等式是一个数学形式，它表明了如果一对纠缠态粒子在分道扬镳的时候就是具有符合角动量守恒的自旋或偏振方向相反的粒子，那么他们在被检测时应该满足的检出结果的概率量关系。贝尔提出这个不等式时是拥护爱因斯坦的，所以他相信这个不等式成立。但结果却是一再的实验验证这个不等式不成立，这个粉丝革了自己偶像的命。呵呵。
但是，实验证实贝尔不等式不成立的结果只能说明爱因斯坦不承认纠缠量子的叠加状态的哲学理念，却并没有推翻他携带信息的运动速度不能超过光速的理论基础。因为三位获奖科学家的实验只是支持了纠缠粒子的叠加态、塌缩机制和传递机制，却并没有证明这两个粒子的塌缩是同时的，或速度快于光速。首先贝尔不等式就不包含速度这个量纲，再者三个验证实验的最远纠缠粒子相离距离才400米，按照现有设备的检测精度根本无法验证同时性。
另外，我认为这些验证实验的隐含前提是不完备的，缺乏验证。那就是实验认为经典解释下纠缠粒子的自旋或偏振方向是随机分布的，各个方向的分布概率是均匀的，在这个前提下才推出了贝尔不等式。而量子力学解释下的纠缠粒子在塌缩时的自旋或偏振方向不是均匀的，因为它满足的是薛定谔波动方程，于是才会使贝尔不等式不成立。那么一个吊诡的问题出现了，既然我们相信也验证了纠缠粒子不符合均匀分布的经典解释，那么我们就不可能通过实验得出经典解释下的分布究竟是怎样的。而不能知道经典解释下的分布又推导不出贝尔不等式，这就麻烦了，死循环。可能有人说“显而易见”，“众所周知”，“按照常理”，经典解释下的纠缠粒子的自旋或偏振方向就是均匀分布的，那么为啥我们曾经也“显而易见”，“众所周知”，“按照常理”地相信的宇称守恒却不成立呢？！
我建议，就算已经几乎绝对地证实了纠缠粒子的量子力学解释胜出，那也要给经典解释一个更加公平的表现机会，具体说就是让钙靶匀速旋转起来，再用太空的类星体的光随机地触发开启一定时间的紫外线辐照，人为地创造经典解释下的均匀分布条件。
不过爱因斯坦等人提出的EPR佯谬也是有隐含前提的，那就是角动量守恒是即时达成的，不需要传播的时间，或者达成远超光速，于是才得出了鬼魅的超距作用的EPR佯谬，把量子力学和狭义相对论的光速前提形成对赌。但角动量守恒即时达成不一定就是事实，就像物质间的万有引力作用是否即时到达至今也没有定论一样。我认为角动量守恒类似几何学里的公理，它的达成速度不影响其它物理定律的成立，所以即便将来最终证实了纠缠量子的同时塌缩，也不能推翻狭义相对论，爱因斯坦不会为这事儿被推翻。
看来上帝扔骰子，只不过祂扔的骰子看来做工不佳，没能等概率地得出各个点数罢了。最后给科学家们一个建议：相信量子力学就好好地用它，建量子计算机，搞量子通讯，搞量子加密都可以，但却不要以上帝视角，先知的姿态动辄宣称搞懂了量子力学的内在机制，否则就真的可能人类一思考，上帝就发笑。
今年的诺贝尔物理学奖颁给了三位层层递进提高实验精度地做贝尔不等式验证实验的科学家。他们的实验结果都表明贝尔不等式不成立，从而支持了对于纠缠粒子行为的量子力学解释，同时否定了爱因斯坦的看法。于是一时间舆论大哗，网上到处都是宣传爱因斯坦被推翻了的文章。我实在看不下去了，就补习了一下关于贝尔不等式实验的知识，试着做一下评论，由于我不是物理专业出身，也是一个民科，大家看看就得了。
贝尔不等式是一个数学形式，它表明了如果一对纠缠态粒子在分道扬镳的时候就是具有符合角动量守恒的自旋或偏振方向相反的粒子，那么他们在被检测时应该满足的检出结果的概率量关系。贝尔提出这个不等式时是拥护爱因斯坦的，所以他相信这个不等式成立。但结果却是一再的实验验证这个不等式不成立，这个粉丝革了自己偶像的命。呵呵。
但是，实验证实贝尔不等式不成立的结果只能说明爱因斯坦不承认纠缠量子的叠加状态的哲学理念，却并没有推翻他携带信息的运动速度不能超过光速的理论基础。因为三位获奖科学家的实验只是支持了纠缠粒子的叠加态、塌缩机制和传递机制，却并没有证明这两个粒子的塌缩是同时的，或速度快于光速。首先贝尔不等式就不包含速度这个量纲，再者三个验证实验的最远纠缠粒子相离距离才400米，按照现有设备的检测精度根本无法验证同时性。
另外，我认为这些验证实验的隐含前提是不完备的，缺乏验证。那就是实验认为经典解释下纠缠粒子的自旋或偏振方向是随机分布的，各个方向的分布概率是均匀的，在这个前提下才推出了贝尔不等式。而量子力学解释下的纠缠粒子在塌缩时的自旋或偏振方向不是均匀的，因为它满足的是薛定谔波动方程，于是才会使贝尔不等式不成立。那么一个吊诡的问题出现了，既然我们相信也验证了纠缠粒子不符合均匀分布的经典解释，那么我们就不可能通过实验得出经典解释下的分布究竟是怎样的。而不能知道经典解释下的分布又推导不出贝尔不等式，这就麻烦了，死循环。可能有人说“显而易见”，“众所周知”，“按照常理”，经典解释下的纠缠粒子的自旋或偏振方向就是均匀分布的，那么为啥我们曾经也“显而易见”，“众所周知”，“按照常理”地相信的宇称守恒却不成立呢？！
我建议，就算已经几乎绝对地证实了纠缠粒子的量子力学解释胜出，那也要给经典解释一个更加公平的表现机会，具体说就是让钙靶匀速旋转起来，再用太空的类星体的光随机地触发开启一定时间的紫外线辐照，人为地创造经典解释下的均匀分布条件。
不过爱因斯坦等人提出的EPR佯谬也是有隐含前提的，那就是角动量守恒是即时达成的，不需要传播的时间，或者达成远超光速，于是才得出了鬼魅的超距作用的EPR佯谬，把量子力学和狭义相对论的光速前提形成对赌。但角动量守恒即时达成不一定就是事实，就像物质间的万有引力作用是否即时到达至今也没有定论一样。我认为角动量守恒类似几何学里的公理，它的达成速度不影响其它物理定律的成立，所以即便将来最终证实了纠缠量子的同时塌缩，也不能推翻狭义相对论，爱因斯坦不会为这事儿被推翻。
看来上帝扔骰子，只不过祂扔的骰子看来做工不佳，没能等概率地得出各个点数罢了。最后给科学家们一个建议：相信量子力学就好好地用它，建量子计算机，搞量子通讯，搞量子加密都可以，但却不要以上帝视角，先知的姿态动辄宣称搞懂了量子力学的内在机制，否则就真的可能人类一思考，上帝就发笑。