对量子证伪贝尔不等式(Bell inequality)可能引发的哲学讨论

2022 诺贝尔物理学奖于北京时间10月4日17时45分在瑞典德哥尔摩(当地时间10月4日11时45分)揭晓,诺贝尔奖委员会宣布将2022年物理学奖颁给法国物理学家阿兰.阿斯佩(Alain Aspect)、美国物理学家约翰.弗朗西斯.克劳泽(John F .Clauser)和奥地利物理学家安东.塞林格(Anton Zeilinger),以表彰他们“用纠缠光子验证了量子不遵循贝尔不等式,开创了量子信息学”。


诺贝尔物理学委员会主席Anders irbck说:“我们可以看到,获奖者对纠缠态的研究非常重要,甚至超越了解释量子力学的基本问题”。这就是说,验证量子不遵循贝尔不等式,其意义将远远超出物理学本身。由此,我们自然想到,三位诺奖获得者验证了量子不遵循贝尔不等式会不会影响到哲学思想呢?因为哲学就是研究社会科学和自然科学的科学。为此,我们有必要认识一下贝尔不等式的产生及其所蕴含的哲学思想。

EPR 佯谬

普朗克(德语:Max Karl Ernst Ludwig Planck)于1900年12月14日在德国物理学会上提出量子这一重要概念。他认为能量是不连续的,而是可以分成一份一份的。他把这每一份称之为量子。从此他开启了伟大的量子力学时代。


后来,物理学家们把诸如光子等基本粒子都称之为量子,而且在物理实验中发现了许多奇妙的现象,诸如粒子的波粒二象性、量子纠缠等。

爱因斯坦(Albert Einstein)指出波函数坍缩过程与相对论的定域性和实在性不相容,并以“上帝不会掷骰子”来驳斥海森堡(德语:Werner Karl Heisenberg)的不确定性原理。爱因斯坦与他的另外两个助手(用他们性名首写大写字母缩写为EPR)提出“能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗”,由此提出所谓隐变数理论,以完整解释物理系统所有可观测量的演化行为,而避免任何不确定性或随机性。这就是所谓的EPR佯谬。

玻尔(Niels Henrik David Bohr)所代表的哥本哈根学派坚定地认为量子具有波粒二象性,量子具有叠加态,没有定域性和实在性,表现为随机性,当被观察时它的状态就确定唯一,否则为叠加态,是随机的。


贝尔不等式及其哲学思想

爱因斯坦与玻尔的论战持续不休。为了证明爱因斯坦一派的正确性,贝尔精心设计了一个思想实验,由此得到著名的贝尔不等式,它的陈述被称为贝尔定理。

|Pxz-Pzy|<1+Pxy (小于等于符号)


为了陈述方便,姑且将定域实在性称为出生论,将观察确定性称为观察论。

贝尔不等式是在定域实在性的前提下提出的,也即在事先假定了两个纠缠的量子的自旋状态下推导出来的,这是他的基本哲学思想。

对量子证伪贝尔不等式可能引发的哲学讨论

2022年诺贝尔物理学奖获奖的三位物理学家用无可辩驳的事实在量子物理领域证伪了贝尔不等式,这可能引发哲学思想上的讨论。

首先,出生论认为,世界是物质的而不是虚幻的,而物质是真实存在的,它具有定域实在性。而观察论带有强烈的主观性,量子一旦被观察,就显现出其自旋的状态,世界物质及其状态就成了人为的存在;量子的纠缠和量子的叠加态认识既会导致超光速现象也会出现人的灵魂永远存在的荒谬结论。致于薛定谔的猫更是无籍之谈。所以,观察论是彻头彻尾的唯心论,其哲学基础是站不脚的。

观察论则认为,首先要认识到,量子的波粒二象性、量子叠加态、量子纠缠,实验已证明是真实存在的,这本身就是唯物主义观点。当量子被观察时其显现的自旋状态就唯一确定,这没有对量子施加人的意志,也是唯物的。致于量子的行为是由量子的内禀属性决定,完全独立于人的意志。倒是出生论者,特别是贝尔,在贝尔不等式得出之前怎么能在没有通过观察确定的情况下事先就确定出量子的自旋状态呢?这不是主观强加于客观吗!另外,人的意识是物质的反映,从根本上讲,它也属于物质的范畴。现在物理学家用雄辩的事实已对于量子证伪了贝尔不等式,正说明了观察论是完全的唯物者!

以上罗列出了出生论者和观察论者不同的哲学观点,可能还有更深层次的不同的观点。欢迎围观,欢迎提出不同的哲学观点!

展开阅读全文

页面更新:2024-05-20

标签:贝尔   不等式   量子   爱因斯坦   诺贝尔   哲学   量子力学   哲学思想   物理学   物质

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号

Top