作者pipidog (如果狗狗飞上天)
看板Physics
标题Re: [闲聊] 大家觉得为什麽量子会纠缠?
时间Tue Feb 15 09:08:19 2011
(我发现我回文比率最高的好像都是关於这方面的问题 @@~ )
在讨论一个nonlocal的世界该如何运作之前,我想我们必须先厘清一个问题,你
确定我们的世界是nonlocal的?我们应该先确定这件事情,才开始讨论nonlocal
的世界该如何运作对吗?
有一件事情是实验告诉我们的:粒子的巨观的行为"看起来"是local的,微观的行
为"看起来"是nonlocal的.
另外有一件事情是我们深信的,就是巨观的行为是量子群聚之後的效应,因此对
於宇宙时空本质的认识,应该来自於量子,而巨观则是量子的一种极限行为.
基於上面两个前提,我们得出了一种想法:
这个世界的本质是nonlocal的,而巨观的local是由於量子态decoherence造成的.
这几乎是目前物理学家普遍的说法,先确立了这事情,我们在往下谈这个世界凭
什麽nonlocal,这才有意义.
这里我没办法回答这个世界凭什麽nonlocal,两个拉很远的电子为什麽仍能保有
correlation.我只想先问一个问题,你确定这个世界的本质是nonlocal?
没有人否认,目前量子力学是一门现象学,目前所有的实验结果都没有发现一个
违背QM的实验,但是也没有人会否认,我们对於"测量"这件事情一直不了解,为什
麽两个实验仪器跟被测系统复杂的交互作用,最後可以被化约成nonlocal跟态塌
缩这麽简单的图像?
如果我打个比方,量子力学就像是你训练了一只会接飞盘的狗,我们知道飞盘丢
出去,狗就会去接,但是对於这个狗从跑出去到接到飞盘的一切过程我们通通不
管了,大脑如何运作,肌肉如何运动通通忽略,最後我们知道的就是我丢他捡,由
於狗的行为实在太复杂了,几乎难以分析,但是飞盘是我们丢的,这却好分析,於
是不了解的人可能得出一个荒谬的结论,例如,这个飞盘有神奇的功能,会自动跑
去狗的嘴上,然後我们开始研究,为什麽我们的世界会有自动导航的飞盘.
这就是QM的现状,只知道input跟output,但是对於细节我们完全不了解.整个量
子力学就像是一个黑盒子,我们有一些规则知道response,但是里面的过程是完
全不了解.因此有没有可能我们的世界其实根本就是一个local的世界呢?如果是
,那麽这个黑盒子的迷就解开了,一切又回归到我们熟悉的古典行为.
当然,这猜想Bell早在1964就提过了,在80年代,第一个验证Bell's ineq的实验
也作出来了,实验证明,Bell's ineq是错的,後来如雨後春笋般的越来越多实验
被提出来了,都在说明这个世界确确实实就是nonlocal的.有人会问,这还不够说
明nonlocal吗? 答案是不够!
因为要验证两个量子的correlation,整个实验的架构必须要非常的精准,过程中
所有可能的不准度造成的误差可能都需要考虑,也因此,固然实验上看到了nonlocal
,但是引来的质疑也汗牛充栋,这是wiki上面目前对於Bell不等式验证的质疑:
http://en.wikipedia.org/wiki/Loopholes_in_Bell_test_experiments
(而这还只是wiki蒐集的,实际上还有更多的质疑是没收进来的)
因此我们可以说,到目前为止所有的实验,至少都有一些瑕疵被认为可能影响实验
的结果.总观这些质疑,其实都是绕着一个问题打转,"测量"!关於这点,还有三派说
法,有人乐观的认为,随着实验的进步,在不久的将来将可能作到没有瑕疵的实验,
有人认为不可能,因为在理论上受限於测量的本质,人们不可能关掉所有的漏洞.
除此之外,甚至还有一派(包括Bell本人)认为,或许有可能关上所有的漏洞,但是按
照隐变数的假说,在实验上还是无法验证其存在,原於在於我们要求两个完全独立的
测量,但是按照隐变数的决定宇宙理论,所有的选择都是早就决定了的,本质上我们
看似随机的独立选择其实都并不真的独立.
以往在作EPR实验的时候,我们要求两个测量点的距离足够远,以至於综然两个测量
之间有些许的时间差,但这两者的时间差并不足以用光速把一个讯号从A传到B,基於
此,我们认为两者的测量真正作到"no talk".但是按照隐变数理论,因为隐变数早就
在那了,所以其实两个粒子跟本不需要有超光速的讯号,而是早就知道对方等下被测
量到之後的结果了.在这个情况下,无论我们如何改进实验关掉所以的漏洞,由於
本质上我们跟本作不到真正的两个"独立事件".因此在理论上Bell不等式就不可能被
验证.这个说法叫作superditerminsism这是Bell本人对於这件事情的看法:
http://en.wikipedia.org/wiki/Superdeterminism
================================
讲了一堆,我只想说明一件事情,目前我们对於整个世界是local还是nonlocal,其实
一点定论都没有,或者说,目前的实验我们唯一证明的只有一件事情,就是量子力学的
法则很对,他太对了,只要follow QM的法则,你给一个input,一定会得到相应的ouput.
但对於这个箱子里的世界是local还是nonlocal,其实一无所知.
因此我其实很不喜欢科普书把nonlocal这件事情当成定论来讲,然後讲的玄之又玄,
可是却对QM的本质:"现象学"不作讨论,事实的真相是,QM的理论抹去了所有关於测量
的细节,只谈response,这样的理论如果很奇怪,违反常理,似乎也并非不能接受.科普
书这样写虽然可以激发读者对物理的兴趣,但也把读者导向了缺乏更多思考的空间.
让他们觉得科学不讲道理,量子力学是天上掉下来的.而不知道量子力学其实现在受限
於实验的技术,很多更细部的行为其实我们根本探究不了.
再总结一下,我不认为nonlocal已经是定论了,nonlocal目前只能看作是一种概括的,
化约後的描述,至於QM法则里面那个黑盒子放了些什麽?这只能留待後人回答了.
因此与其去想,两个nonlocal的量子怎麽会有鬼魅的交互作用,我们或许应该先
问,你确定我们的世界nonlocal?这问题的关键在於,到底什麽是"测量"?
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32F：推 sputtering:pipi的思考严谨,可是还是多少暴露个人喜好XD 02/16 17:42
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34F：→ bendon:至少还有一种force没被发现 掌管着"测量"与"vu04g41l4 02/16 20:29
35F：→ condensed:我看不懂楼上所言=.=||| 02/17 00:51
36F：推 bendon:可能多看点佛学 业力 可能就是 nonlocal 造成的 02/17 01:02
37F：→ bendon:这个问题 目前根本不能算物理 02/17 01:03
38F：推 Frobenius:vu04g41l4 = 现世报 02/17 01:55
39F：推 bendon:楼上厉害...我的密码被破了 02/17 14:06
40F：推 bendon:以前念物理越来越有佛性...所以逃走了 02/17 14:12
41F：→ pipidog:凡所有相都是虚妄,如见诸相非相即见如来. 楼上已见如来了 02/17 14:18
42F：推 bendon:後来觉得赚钱要紧...没钱如何来世上玩...楼上要出家了吗? 02/17 14:21
43F：→ pipidog:业力应是古典随机,因为既有自由意志,却也有历史累积 >"< 02/17 14:23
44F：→ pipidog:所以应该不算是量子,但也不算是古典才对(物理佛学正夯@@~) 02/17 14:23
45F：→ pipidog:让我想到大只佬那部片,阐述的很精准但也太血腥了点~~ 02/17 14:25
46F：→ bendon:太强了...一语道破...念力是否可改变这种随机??? 02/17 14:54
47F：→ bendon:许多特异功能就是念力吧...那麽念力就与此随机有关 02/17 14:55
48F：→ bendon:所以看起来至少还有两总力罗...念力与业力... 02/17 14:56
49F：→ bendon:大学时候出家的亲戚告诉我有六个力...我现在似乎有点了解.. 02/17 14:56
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51F：→ mouwat:我想在佛家中只讲业力 任何作为最後都有相对业力 02/18 00:53
52F：→ mouwat:事情的造成是众多齿轮转动的结果 也造就齿轮本身 02/18 00:54
53F：→ mouwat:但这系统太复杂 无法精确去看 也只能大致讲善恶各有报 02/18 00:56
54F：→ mouwat:题外话 大只佬的因果关系表现我很喜欢 02/18 00:58
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