量子纠缠 (6-5)

EPR思想实验是爱因斯坦对量子力学的深刻洞察力的一次大表演，足以让世人震惊。很多人被大众科普所误导，认为爱因斯坦一直不能理解量子力学，其实不是的，爱因斯坦恐怕是当世对量子力学理解最为深刻的人了。这个思想实验一针见血，直接把量子力学的终极特征（薛定谔说的，“THE characteristics”）暴露给世人。而在同时，玻尔在相当长的一段时间内却无法get到爱因斯坦的深刻之处。但是理解归理解，爱因斯坦却至死不能相信它。

平心而论，爱因斯坦用超光速作用来质疑量子力学，未免苛求。因为量子力学从一开始，就不是一个相对论性的理论，它不满足洛伦兹变换（直到后来，狄拉克发现了相对论量子力学的基本方程，狄拉克方程，再后来发展了量子场论，才是真正的相对论量子力学）。因而要求它和相对论兼容，就有些鸡蛋里挑骨头的意思。

但是，有趣的是，量子纠缠其实并没有与相对论冲突。没错，它确实意味着远距离的瞬间影响，但是这种影响是完全随机的。相对论所不允许的超光速，指的是信息的传递速度，或者说因果关系的传递不能超光速。但是，当Alice观察A的时候，她是完全不可能控制观测结果的。现在她想利用量子纠缠给宇宙另一头的Bob发一条短信，她用上旋代表1，下旋代表0的话，如果她可以控制每次的结果，那么当她观测得到0的时候，Bob必然就得到1，她就可以用这种方式发出一串数字串，把想发出的信息编码到其中，Bob就可以立刻得到短信了。但是，我们知道，她每次的观测结果都是完全随机的，她自己对此毫无控制能力，她想发0的时候，可能观测结果却是个1。因此，Bob那边得到的编码只能是毫无信息负载的噪音，除此之外什么都得不到！因而，超光速的信息传递是无法实现的。

还有，Alice和Bob同时做出观测，这个“同时性”在相对论中是相对的。这时在地球的人可能看到，Alice先做出观测，导致了A的坍缩，进而导致B的坍缩，因而容易得出结论：Alice观测是因，而B的坍缩是果。而在一个快速飞船的人可能看到的正相反，是Bob先看到了B的状态，而后Alice对A才进行观测，那么这是不是结果先于起因产生了呢？一件事还没发生，它的结果却先显现了？其实这仍然可以从随机性来解释。Alice观测导致了B的随机坍缩，还是Bob先观测导致了A的随机坍缩，这两者之间是完全无法分辨的，因为不论是谁先谁后，Alice和Bob的观测结果都是一串无意义的随机结果而已，他们都没有办法分辨，自己所观测的这个粒子，是已经被对方坍缩过的，还是没有被坍缩过的？而这时，地球上的人和飞船上的人只是互相对谁先谁后产生了分歧，但是却丝毫不影响因果关系。

所以，这一点是非常令人惊异的：一个非相对论的理论，产生的结果却严格符合相对论。

不管怎样，量子力学中确实展现出了超远距离的瞬时影响，虽然相对论没有被违背，但是也足以引起很多科学家的极度不舒服。让他们急于想得到一个答案：爱因斯坦说，客观现实是独立的，物理是定域的（没有“幽灵作用”）；而量子力学则说，客观实在依赖于观察者，幽灵作用却无处不在。这两者之间，怎么看都是前者容易让人接受，而后者更像是梦话。我们为何要抛弃一个顺理成章的思想，非要去认可一个如此怪异的想法呢？

爱因斯坦是正确的吗？量子力学真的不完备吗？

我们需要用事实说话。

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