第596章 改进实验!自旋超距!量子力学再危(1/2)
第596章改进实验!自旋超距!量子力学再危矣!这有何难!李奇维出手!
会议第三天下午。
爱因斯坦提出的第二个思想实验,震惊了所有人。
按照他的实验,如果不确定性原理想要使用在任何范围内,那就必须产生一种超光速的相互作用。
也就是所谓的超距作用。
但是根据狭义相对论,这是不可能发生的事情。
所以,量子力学和相对论产生了矛盾。
真实历史上,爱因斯坦提出的这个思想实验,就是大名鼎鼎的“epr悖论”。
第六届索尔维会议的失利过后,爱因斯坦依然没有放弃对量子力学的质疑。
那时,他已经搬离到美国,选择在普林斯顿大学度过他的后半生。
随着量子力学和核物理的蓬勃发展,相对论失去了往日的光彩。
爱因斯坦也被当成了不懂量子力学的老古董。
但他的名气实在太大了,总有不少人愿意追随。
要不是爱因斯坦实在不擅长教学生,估计想抱大腿的人更多。
罗森和波多尔斯基就是其中两个小迷弟,并且成为爱因斯坦的助手。
1935年,爱因斯坦忽然告诉二人,他已经想到如何证明量子力学的不完备性了。
他以口述的方式讲了大概的思路,然后罗森负责公式计算,波多尔斯基负责撰写文章。
5月底,三人共同署名的论文《可以认为量子力学所描述的物理现实是完备的吗》发表。
这篇仅有4页的论文,一经发表,便震动整个物理学界!
各种报纸纷纷大肆报道。
“爱因斯坦宝刀未老!”
“震惊!量子力学迎来了致命一击!”
所有人都不敢小看爱因斯坦对量子力学本质的研究了。
虽然他是老古董,但老古董的实力是真强啊。
由于论文太过出名,文章中所描述的悖论,也被称为“epr悖论”。
e、p、r分别是爱因斯坦、波多尔斯基、罗森三人姓名的首字母。
而这一世的爱因斯坦,在李奇维的强大压迫力下,灵感爆发,实力爆种。
他提前想到了epr悖论,并且自己就计算完成,引起众人震惊!
甚至有人开始支持他的思想实验了。
此刻,古德斯米特挺身而出。
在这么多大佬们面前,要说他不紧张肯定是假的。
虽然之前他也参加过布鲁斯会议,但可没有今天的待遇。
和爱因斯坦教授并肩,质疑布鲁斯教授。
要是换做几年前的自己,绝对吓尿了。
不过,他毕竟是发现电子自旋的人,锻炼几年,逐渐有了一丝大佬的风采。
古德斯米特顿了顿,向众人点头示意后,沉稳地说道:
“我想改进爱因斯坦教授的思想实验,使其变得更简洁。”
“具体过程是这样的。”
“有一个由两个自旋为1/2的粒子组成的系统,分别是粒子a和粒子b。”
“并且这个系统的总自旋为0,所以粒子a和粒子b在同一时刻的自旋方向是相反的。”
“现在,让这两个粒子相距1光年,防止它们之间产生信息的传递。”
“根据布鲁斯诠释,粒子a在没有测量之前,它的自旋状态处于迭加态,既有可能向上,也有可能向下。”
“同理,粒子b也处于自旋向上和自旋向下的迭加态。”
“当对粒子a进行测量时,就会导致波函数坍缩,粒子a的自旋瞬间变成一个本征态,要么向上,要么向下。”
“那么1光年外的粒子b,为了保持整个系统的自旋为0,它也必须瞬间波函数坍缩,并且自旋方向和粒子a相反。”
“也就是说,哪怕相距1光年,对粒子a的测量过程,也会瞬间影响到粒子b的自旋状态。”
“很显然,这违背了光速不可超越的原理。”
轰!
全场骇然!
古德斯米特的实验果然比爱因斯坦的更加通俗易懂。
他用电子的自旋状态举例,一下就让所有人都明白了。
“天啊!”
“这太不可思议了!”
“粒子a和b相距一光年,怎么可能瞬间改变状态。”
“量子力学肯定出问题了。”
这一刻,不少人开始动摇了。
因为上面的情况是绝对不可能发生的。
这时,在众人的震惊中,古德斯米特继续说道:
“按照爱因斯坦教授的解释,粒子a和粒子b在分开的那一刻,其实就具有了确定的自旋状态。”
“比如,粒子a的自旋向上,粒子b的自旋向下。”
“哪怕我们不测量,它们也是这样的自旋状态。”
“当我们通过测量,确定粒子a的自旋是向上后,其实并没有对粒子b产生任何影响。”
“因为粒子b的状态在分开前就已经确定了,是自旋向下的。”
“现在,我们只不过是通过测量这个手段,得知到具体信息而已。”
“所以,爱因斯坦教授认为,没有所谓的迭加态,也不可能有超距作用。”
“一切的一切,在粒子a和粒子b被分开的那一刻,就确定了。”
“世界的本质依然是确定的。”
哗!
众人震撼不已!
大家甚至产生了一种错觉:
“古德斯米特讲的比爱因斯坦教授还要好!”
不少人感慨:
“哪怕是一般的物理学家也能听懂他的意思。”
“真是英雄出少年啊!”
“海森堡、泡利等绝世天才的光芒掩盖了古德斯米特的才华。”
“但是今天,对方尽情绽放,一鸣惊人!”
爱因斯坦也被惊住了。
这个老友的学生,真是了不得。
不仅深刻理解了自己的思想实验,还能举一反三,非常难得。
他忍不住说道:
“古德斯米特博士,感谢你的补充。”
“你的改进充分表达了我的想法。”
接着,他朝埃伦费斯特和洛伦兹笑道:
“老埃,你培养学生的能力果然比我强太多了。”
“幸亏我当时拒绝了洛伦兹教授的教职邀请,否则我就成了荷兰科学界的罪人了。”
洛伦兹和埃伦费斯特皆是会心一笑。
他们内心十分感慨。
谁能想到,爱因斯坦竟然连布鲁斯教授都能战胜。
是的,他们觉得量子力学确实存在问题了。
这一局或许真的是布鲁斯输了。
埃伦费斯特笑道:
“我现在就想知道布鲁斯到底会如何解决这个问题。”
说罢,他还朝着某处看了一眼。
那里,布鲁斯端坐中间,左边是玻尔,右边是海森堡。
不过此刻所有人的目光都集中在爱因斯坦的身上。
古德斯米特听到夸奖,激动地笑了笑。
但他可不敢骄傲,自己只是站在巨人的肩膀上而已。
今天这场会议让他大开眼界!
高手过招,招招致命!
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