我們知道在宏觀世界,我們可以利用牛頓力學去預言壹個物體將來某時某刻壹定會發生什麽,但是為啥微觀世界就是這麽不給力,只能給我壹個概率值?
所以這就引發了壹個爭論:量子力學到底是不是完備的,爭論的其中壹方當然就是愛因斯坦、薛定諤、德布羅意等,另壹方就是哥本哈根學派的波爾、波恩和海森堡等人。愛因斯坦壹直認為量子力學只給我概率值不給確定值,這絕對不是壹個物理規律應該有的特征,當我掌握了物理規律,那麽我可以用這個物理規律去推演將來發生的壹切,並且每壹個預言都是確定的不應該是概率,所以量子力學不完備,肯定還存在壹個?隱變量?,壹旦被我們發現,那麽我們壹樣可以像研究宏觀物體運動壹樣,把微觀粒子的將來預言確定而非概率。
而哥本哈根則認為量子力學就是完備的,不存在隱變量,微觀世界的本性就是:不確定性。所以兩派學術爭論進行了激烈的交鋒,兩邊都是物理學大咖級別的人物,誰也無法說服誰。那麽到底是誰對誰錯呢?學術上爭論難分勝負,可不可以通過實驗來驗證到底誰對誰錯?
答案是很難通過實驗來驗證,為什麽呢?大家別忘記了我前面講解量子力學時談到?觀察?對於量子世界的影響,宏觀上的觀察僅僅是看,微觀世界的觀察不僅僅看,還能改變被觀察者的狀態。舉個例子,妳要去觀察壹個電子的位置,沒觀察前電子其實沒有固定的位置,電子會在某個局部範圍內同時處於多個位置的疊加態(如果不懂疊加態可以看看前面的文章,詳細講解了),如果妳壹直不去觀察電子,電子永遠處於疊加態,永遠沒有固定的位置,當妳去?觀察?的壹瞬間,電子從?疊加態?變回?本征態?開始擁有壹個固定的位置,也就是妳的?觀察?導致電子從?疊加態?變到?本征態?,妳的觀察和?看到的電子的位置?之間是有因果關系的。那麽問題來了?其實我們所能看到的只是觀察的壹瞬間,發現電子在某壹個固定的位置,那麽觀察前到底是啥樣其實誰都不知道,這裏就有兩種情況。
情況1:觀察前電子和宏觀物體類似壹直運動,且有壹個軌跡,電子每個時刻只能處於某壹個位置,沒有所謂?同時處於多個位置?壹說,也沒有什麽?疊加態?,愛因斯坦學派也是這樣認為的。
情況2:觀察前電子和宏觀物體運動方式完全不壹樣,電子沒有軌跡,電子可以瞬間移動,電子美壹個時刻都可以同時處於多個位置的疊加態,只不過每個位置的概率值不同而已,哥本哈根學派也是這樣認為的。
大家覺得哪種情況更有可能?愛因斯坦認為情況1是對的,波爾認為情況2是對的,到底誰對誰錯?壹時之間很難做實驗來驗證,因為誰都不知道壹個微觀粒子被觀察前到底是啥狀態,我們所能做的只能是去觀察壹下微觀粒子然後發現微觀粒子處於某個固定位置,而且?觀察?本身還會幹擾微觀粒子的狀態,實驗又必須?觀察?,所以似乎無解了。
但是有壹個支持愛因斯坦的大咖出現了,那就是約翰?斯圖爾特?貝爾,他是非常支持愛因斯坦的,所以壹直想辦法做實驗來驗證情況1的正確性。所以他壹直在尋找宏觀世界和微觀世界的差別,最後終於被他發現了壹個本質的差別,這個差別可以非常明顯的將?宏觀世界的概率?和?微觀世界的概率?區分開來,這個就是:貝爾不等式。