現在我們來談談量子纏結是什麼

現在我們來談談量子纏結是什麼

        1935年3月,頑強抵抗量子力學的愛因斯坦與他的兩位同事波多爾斯基及羅森,共同寫了一篇「EPR悖論」的論文,來駁斥量子力學的荒謬,這篇論文的 內容大約是這樣子的:有一位叫「愛麗絲」的女人,與一位叫「巴茲」的男人,他們所住的地方相隔很遠,一個在丹麥,一個在美國,或者一個在地球,一個在月球,距離不是問題,它可以無限遠。 愛麗絲是由原子構成的,所以愛麗絲擁有很多的原子;巴茲也是由原子構成的,所以巴茲也擁有很多的原子,原子是由電子及原子核所構成的。

        大家都知道電子有「自旋」(自我旋轉)的特性,當愛麗絲測量她的電子自旋時,她有兩種選擇:一種是沿著垂直測量,她會看到電子會以一種機率向上或 向下自旋。 另外一種是沿著水平測量,她會看到電子會以一種機率向左或向右自旋。 假設愛麗絲與巴茲,現在有了一對粒子,它們是同一個地方出來的,是雙胞胎,因某種原因分開了。一個住在愛麗絲家,愛麗絲將它取名「小麗」,一個住 在巴茲家,巴茲將它取名「小巴」。小麗與小巴在分開時有一個共同的約定,就是:「當我向左旋轉時,你就要向右旋轉;當我向右旋轉時,你就要向左旋轉;當我向上旋轉時,你就要向下旋轉;當我向下旋轉時,你就要向上旋轉。」他們都很高興,因為這是很好玩的遊戲。

        現在小麗向左旋轉,小巴就同時向右旋轉;當小巴向上旋轉,小麗就同時向下旋轉,反之亦然。這種現象稱之為「量子纏結」(quantum entanglement)現象,纏結的粒子雖然相隔的很遠,好比臺灣與美國之間的距離,但還是會有一致性的行為,愛因斯坦說它是「幽靈般的超距作用」(spooky action at a distance)。以上就是EPR大致的內容,EPR對量子力學最致命的一擊,就是「當小麗向上旋轉時,小巴知道他一定會向下旋轉,因為這是他們約定好的,所以巴玆在測量前,即使小巴想向下旋轉,但愛麗絲可以選擇向水平測量,如果她得到小麗向東旋轉,那麼她知道小巴一定會向西旋轉。

 

        所以,量子力學說的不確定性就不成立了,上帝不玩骰子!哥本哈根解釋派的老大波耳聽到後,再也按耐不住性子,重砲轟擊!現在來看看波耳是如何開砲的?

        在愛因斯坦的思想裡,任何的東西最好是眼睛能看得見的、可以理解的,是日常生活中可以知覺到的,比如說撞球,一顆球撞上另一顆球,「撞」表示有接觸到;一個男生親吻一個女生,兩片嘴唇有碰觸到對方;看電視,有電視台發射電波,有電視這個訊號接收器,這些可以讓我們知覺到的事物,稱之為叫「局部性」(locality)。與局部性相反的叫「非局部性」,這部份是我們無法知覺到的,也是我們眼睛看不見、無法理解,是有違常理的,比如說,一顆球可以穿越過另一顆球而沒 有彼此碰撞到,就像鬼穿越過牆壁一樣; 一個男生跟一個女生說:「昨晚十二點,我送了一個飛吻給你!」 女生說:「難怪那個時候我感覺你親了我一下,感覺好幸福喔!」;「我告訴你喔!昨天我在電視看到外星人上節目,實在太有趣 了!」這些事件都有違常理。

       古典力學一般講的都是局部性的,量子力學一般講的都是非局部性的,愛因斯坦是局部性的支持者,波耳是非局部性的支持者,這兩個人要能談得來,就像阿婆生小孩,很拼的!「電子就在那裡」愛因斯坦說。「沒有人知道電子會在哪裡,電子像很多朵雲,以波函數的方式分佈著,電子在哪朵雲裡是一種機率,這是因為觀察者的關係,產生崩陷,才被你看到的」波耳說。

 

「什麼機率?上帝不玩骰子!」愛因斯坦說。

不要替上帝作決定!」波耳說。

「難道說,當我沒看月亮的時候,月亮就不在那裡,而當我看月亮的時候, 月亮才會出現在那裡?我才不會被你所說的量子力學這種不合常理的東西嚇到!」愛因斯坦說。

沒錯,當你沒看月亮的時候,月亮就不會在那裡,它是以波函數的方式散佈著,你不知道它在哪裡? 沒有被量子力學嚇到的人,是不會懂量子力學的」波耳說。

「粒子與粒子之間的訊號傳遞,不可能超過光速!怎麼可能小麗向左旋轉,小巴也在同一時間向右旋轉?這訊息是怎麼傳遞的?太扯了吧!」愛因斯坦說。

 

 超越時空的關聯

        其實小麗與小巴在當初分開的時候,就已經知道要怎麼去配合旋轉的,它們是已經約定好的,已經確定了。

「你說是波函數崩陷才看見它們,實際上你看到的是早已存在的狀態,這樣才合乎狹義相對論,你不知道狹義相對論也是我說的嗎?」愛因斯坦說。

「你怎麼知道有兩個客觀的粒子存在?你又怎麼知道小麗與小巴會自旋?它們兩個雙胞胎未出生時,也就是在觀測前,你怎麼知道它們的母親會懷雙胞胎,對一位尚未受孕的母親就指著她的肚子說「我就知道這是雙胞胎」!愛因斯坦,你也實在也太武斷了!既然你不知道是不是雙胞胎,講什麼自旋,也實在沒有任何的意義,對沒出生的小嬰兒說他以後會跳舞,能說這種話嗎?在觀察以前,小麗與小巴是不存在的,他們都是母親分裂時的全部!」 波耳說。

「你實在太不客觀了!」愛因斯坦說。

「你也太不實在了!」波耳說。

「客觀才是實在!」愛因斯坦說。

「在沒觀測時,沒有一個客觀的世界,直到我們採用了某種的觀測之後,自旋才能有實質上的意義,也才有了客觀獨立的存在!這不是區域性的問題,而是不實在!它跟光速有什麼關係呢?」波耳說。

「不管你如何說,我是永遠不會接受你所說的!」愛因斯坦說。

「老頑固!」波耳說。

        愛因斯坦說「客觀才是實在」是錯誤的,當你這位觀察者在觀察一件東西時,你已是個主觀者了,你不可能是個客觀者,波耳回答得很漂亮!

        1964年,北愛爾蘭科學家貝爾(John Bell)提出了「貝爾不等式」論文,強而有力的證明了愛因斯坦是錯誤的,這讓愛因斯坦的粉絲很不解,這麼偉大的科學家也會犯如此大的錯誤?1982年,法國光學物理學家阿斯佩克(Alain Aspect)教授的「貝爾不等式實驗」(Bell test experiments)再一次強而有力的證明了愛因斯坦是錯誤的!而量子力學才是正確的!很多的科學家重複這個實驗均得到相同的結果,因此,我們可以很肯定的說:「愛因斯坦,你真的錯了!」

 

這不是對錯的問題,而是觀察者所處位置的問題

粒子與粒子之間,不管距離有多遙遠,都會有關聯性(correlation),所謂關聯性就是說它們會互相通訊,而其通訊的速度超過光速,而且是同時的,愛因斯坦說沒有東西可以超過光速是不正確的。

        愛氏說它是「鬼魅似的遠距作用」,因為它違反了「狹義相對論」的局部性,這也是他質疑量子力學的原因,我們不能再抱持著愛因斯坦的局部性概念,不能緊抓古典物理的簡單宇宙模式不放,實驗已證明量子力學所說的是正確的,愛因斯坦認為遠距傳遞是不可能的,其實遠距傳遞是存在的!我們必需拋棄舊有的物理學概念了,有人說量子力學有一些東西是沒有考慮進去的,所以量子力學是不完備的,這些沒有考慮進去的東西叫「隱變量理論」,實驗證明這個理論是不正確的,局部性的隱變量絕對是錯誤的。 阿斯佩克特告訴我們,這個世界不是你以前所認為的那個世界,你對這個世界真的不太瞭解,很多的科學家對新的理論不瞭解而誤解了新的發現,量子醫學之父向美國醫學期刊提出十六次的論文,一一被駁回,一直到他死為止。

        當時的法官對這個世界的很多現象不瞭解,而誤判了很多的案件,導致量子醫學之父的再傳弟子杜溫博士,被判有罪,死於獄中,很令人難以相信的是:杜溫曾被頒獎為優秀公民。到了今天,這個情況也時常發生。 對於愛因斯坦,我們只能說:「忠於古典並沒有錯,但時間會流逝,時代會改變,你的理論只能用在局部性的範圍,而你也真的是太固執了!」到底是愛因斯坦對?還是波耳對?

這不是對錯的問題,而是觀察者所處位置的問題

 

        愛因斯坦是站在第三意識層面的物質世界去看事情的,這一切都很符合古典力學,是局部性的,但同時在這局部性的世界裡也存在著第四意識層面,這一層面的世界是物質與非物質的世界,它是非局部性的,波耳是以這個層面去看事情的,位置不同,得到的結果當然就不一樣了,有一天量子力學也同樣會遇到一個非常麻煩的事情,就是來自第五層面的「純意識」觀點,量子力學有一天也會像愛因斯坦的古典力學、樣走入歷史,它也會成為未來的「古典物理學」,而新的物理學會是沒有物理現象的物理學,「無的物理學」是一個起步,未來的 物理學,我稱它為「純意識物理學」,它比量子力學還有趣。

       第三意識層面需要有時間的存在,時間是直線的,從一個點到另外一個點;光速是最快的,然而再快也需要時間,光速在時間這一條直線上前進。第四意識層面所謂的時間是上下的,是一個點上下的移動,它不是一直線,所以沒有時間的存在,它是量子態的,而科學說的「遠距傳遞」也就是這個道理,它的傳遞是在這個層面完成的,所以沒有光速的問題,所以波耳說它與光速無關是正確的,因為沒有時間,所以是即刻發生的,小麗向左自旋,小巴就向右自旋,是同時的。

        波耳說未觀測前,沒有什麼粒子會自旋的,小麗與小巴是一體的,是不可分 的,這一點也是對的,愛因斯坦說未觀測前就有小麗與小巴的存在,是因為第四 意識層面的所謂「母粒子」(其實是尚未成形的波動)崩陷後所產生的。波耳看連續劇的上集,愛因斯坦看連續劇的下集,難怪劇情不同。量子纏結強而有力的實驗終於把愛因斯坦給炸死了!從此愛因斯坦再也沒有反擊的機會,一九五五年,愛因斯坦死了。  七年後,一九六二年十一月十八日,砲擊手波耳也死了,但他的先進之明令人佩服。

~ 量子纏結(Quantum Entanglement)現象

 

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