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量子力学解释和贝尔不等式的致命基础问题
作者:niuheliang
发表时间:2020-04-22
更新时间:2020-04-22
浏览:321次
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牛注:

太阳底下没有新鲜事。

这一切都开始于100多年前德国数学家的一场著名的大撕逼。撕逼的一个结果就是人们发现所谓的现代科学只是另一种宗教。真理和真相,只取决于你选择什么公理体系。撕逼的另一个结果就是有一部分人因为捍卫自己的信仰被开除出国际数学界。这些人集结在新大陆,创造了另一个大教派,叫做计算(机)科学。他们之中的一个代表人物就是冯诺依曼。

学计算机的可能不知道图灵,但没有不知道冯诺依曼。据说冯诺依曼牛逼到晚年癌症住院治疗,美国国防部长,陆、海、空三军参谋长跑到他病房里开会。明白这个,就不会奇怪冯诺依曼高度评价被国际数学界踢出群的布劳威尔对美国(计算)科学界有什么影响。可以说,至今为止,美国能有世界上最强悍的计算机科学,但没有计算机科学人去研究量子计算这种他们祖师爷眼中伪科学。

平常人没有数学基础读懂这些人的理论。如什么西格玛代数,听名字就让人想起昏昏欲睡的方程。只希望以上简介让读者明白,下文看似浅显的思想,都有严格的数学基础。如某琐男和某女生纠缠,真能那么痛快地切割,还是更有可能这种纠缠超越时空和光速。就像被测量粒子和测量仪器一样。你以为他俩装作不认识没纠葛,其实早就暗地里纠缠在一起了,下辈子都分不开。



下文摘自:《没有人真正理解量子力学,包括你》—— 中科院物理所公众号,4月7日

物理学家几十年前犯的错误是从1964年约翰·贝尔证明的数学定理中得出错误的结论。这个定理表明,在任何隐含变量允许我们预测测量结果的理论中,测量结果之间的相关性服从一个界限。从那时起,无数的实验表明,这个界限是可以被打破的。由此可知,贝尔定理所适用的隐变量理论是被证伪的。物理学家得出的结论是量子理论是正确的,而隐变量理论不正确。

但是贝尔定理提出了一个假设,这个假设本身没有得到证据支持:隐变量(不管它们是什么)与检测器的设置无关。这种被称为“统计独立性”的假设是合理的,只要实验只涉及像药片、老鼠或癌细胞这样的大型物体。然而,量子粒子是否成立,没有人知道。

违反统计独立性的隐变量理论引出了超决定论。令人震惊的是,他们从未被排除在外。他们甚至从未进行过实验测试,因为这需要一种不同于物理学家迄今所做的实验。为了检验超决定论,人们必须寻找证据,证明量子物理并不像我们想象的那样随机。

超决定论的核心思想是,宇宙中的一切都与其他一切有关,因为自然法则禁止某些粒子的构型。如果你有一个空旷的宇宙,把一个粒子放在其中,那么你就不能任意地把其他粒子放在其中。他们必须先服从某些关系。

这种普遍的关联性特别意味着,如果你想测量量子粒子的性质,那么这个粒子永远不会独立于测量设备。这并不是因为装置和粒子之间发生了任何相互作用。两者之间的依赖性只是一种自然属性,然而,如果一个人只关注宏观设备,这种关联性就不会被注意到。如果是这样的话,量子测量就有了明确的结果,因此在解决测量问题的同时,会导致违反贝尔定界。

很难解释为什么物理学家花了半个世纪的时间来研究一个不一致的理论,却从来没有认真考虑过统计独立性可能会失效。如果在量子实验中违反了统计独立性,那么对其具体后果的分析就很少了。如上所述,任何解决测量问题的理论都必须是非线性的,因此很可能会产生混沌动力学。小的变化产生大的结果的可能性是混乱的标志之一,但是在关于隐变量的争论中却被完全忽略了。



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