足球|丹麦最神奇门将:踢球时思考数学、37岁拿诺奖、开创了量子力学( 三 )


他认为一定存在着一个更高的确定性理论,量子力学只是该理论的近似,而量子力学的内禀随机性则只是因为我们不了解这种理论而带来的误解 。
为此,爱因斯坦和薛定谔等人提出了量子纠缠的概念,试图用量子纠缠这种奇怪的量子状态来论证量子力学基础的不完备和量子随机性的荒谬 。
而以玻尔为首的哥本哈根学派则捍卫量子随机性,认为量子力学的基础是完备的 。
两个学派进行了长达30年的争论 。
在众多物理界大佬出席的1927年第五届索尔维会议、1930年第六届索尔维会议上,两人都进行了面对面的思想碰撞 。
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△第五届索尔维会议与会者合影,玻尔位于中间一排最右侧
据海森堡后来回忆,在索尔维会议期间,爱因斯坦往往在吃早饭时告诉玻尔等人他夜里想出来的新思想实验 。
而玻尔则开启“守门员”的防守模式,立即开始分析,在前往会议室的路上,就对这个问题做出了初步的说明,到会上再详细讨论 。
结果总是在吃晚饭的时候,玻尔就能给爱因斯坦证明,他的实验是驳不倒测不准关系的 。
爱因斯坦则会在第二天又提出一个新的思想实验,比前一个更复杂 。
就这样循环往复,谁也不服谁 。
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△玻尔与爱因斯坦
此后,两人还开启过一次论文与论文的交流,把论战提到了一个新高度 。
1935年,爱因斯坦、波道尔斯基和罗森三人联名,在物理评论快报上发表了一篇题为《能认为量子力学对物理实在的描述是完全的吗?》(Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete,简称EPR)的论文 。
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他们在论文中提出了理论完备性的必要条件:物理实在的每个要素都必须在物理理论中有它的对应 。即,如果不对一个物理体系进行干扰,我们就能确定地预测一个物理量的值 。还提出了一个思想实验,史称“EPR佯谬” 。
五个月后,作为回应,玻尔专门写了一篇同名论文发表在同一杂志上予以答辩 。
他以测量仪器与客体实在的不可分性为理由,否定了EPR论证的前提———物理实在的认识论判据,从而否定了EPR实验的悖论性质 。
不过,就像EPR论证未被玻尔接受,同样玻尔的反驳也不能令爱因斯坦信服 。
此后,两人之争也一直持续着 。
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△从左至右:玻尔、詹姆斯·弗兰克、爱因斯坦、伊西多·拉比
直到1962年,就在玻尔去世的前一天,他还在黑板上画了当年爱因斯坦光箱实验的草图,解释给前来的采访者听,这幅图也成了玻尔留下的最后手迹 。
而这场持续十几年的争论也逐渐成为科学史上的一段佳话 。
科学史家马克斯·雅默曾评价,这是一场物理学史上的伟大论战,也许只有18世纪初的牛顿—莱布尼茨论战才能与之比拟 。
One More Thing
值得一提的是,玻尔的孩子们似乎也继承到了玻尔的物理和运动天赋 。
他的第四个儿子奥格继承了玻尔的衣钵研究物理,并获得了1975年的诺贝尔物理学奖,成为4对同获诺贝尔物理学奖的父子之一 。