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cjguilin新蟲 (小有名氣)
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[交流]
能認為量子力學對物理實在的描述是完備的嗎？
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2022年諾貝爾物理學獎揭曉，量子糾纏又成為熱議話題。 糾纏量子實驗的目的，是要利用貝爾不等式證實量子理論的正確性和完備性。 https://www.zhihu.com/question/557632336/answer/2701955686 由于糾纏量子對的瞬時作用違反相對論的定域性原理（——任何物理效應都不可能以超過光速的速度傳遞），1935年愛因斯坦與其助手波多耳斯基和羅森發(fā)表了一篇題為《能認為量子力學對物理實在的描述是完備的嗎？》的論文（后被稱為“\EPR\論文”），批評玻爾的波函數(shù)所提供的關于客觀實在的描述是不完備的，并試圖修改玻爾非確定性的（概率詮釋的）量子理論，以包含一個定域隱變量（——對應于無論被觀測與否都同樣存在著的現(xiàn)實），從而建立起一套完備的量子理論。1952年玻姆在定域實在論（又稱“局域實在論”）的基礎上引入了 “隱變量”形成了一個完全確定性的理論——局域隱變量理論，因此與玻爾開啟了世紀大戰(zhàn)。 1964年愛爾蘭物理學家約翰·斯圖爾特·貝爾根據(jù)上述定域性和實在性原理，提出了可以進行糾纏量子實驗驗證的貝爾不等式（bell's inequality）。簡單講，如果實驗結果符合貝爾不等式，就證明愛因斯坦的量子理論正確且完備；如果違反貝爾不等式，就證明玻爾的量子理論正確且完備。后來的實驗表明貝爾不等式不成立，即表明不存在關于局域隱變量的物理理論可以復制量子力學的每一個預測（即貝爾定理）。目前，玻爾等人的新量子理論已經(jīng)成為了和相對論齊名的現(xiàn)代物理學支柱，而我們還無從知曉宇宙在微觀上充滿的不確定性是什么。 \EPR\論文提要中說：“在一種完備的理論中，對于每一個實在的元素都該有一個對應的元素。使一個物理量成為實在的，它的充足條件是：要是體系不受干擾，就有可能對它作出確定的預測�！痹诹孔恿W里，這個不受干擾的體系是也只能是整個宇宙，否則就至少會受到量子干擾，因為量子是構成物質的最小成分或最基本單元。所以，定域性和實在性的定義必須修改為： 定域性——任何物理效應都不可能超出宇宙； 實在性——無論被觀測與否都同樣存在著一個現(xiàn)實宇宙。 這就發(fā)現(xiàn)或提出了理論初始假設或公理：“宇宙只有一個”，作為建立宇宙定域完備量子理論的統(tǒng)一基礎或唯一出發(fā)點。若此，整個宇宙就是一個定域——唯一確定的區(qū)域，任何物理效應都不可能超出宇宙。但是，運動是整個宇宙的存在方式，那么，“非定域”就是指整個宇宙的整體在虛空中絕對運動。 “虛空”這個概念指除了宇宙就是一無所有的空間——除了宇宙沒有任何物質存在，也就沒有運動。所以，虛空絕對不動，而虛空是整個宇宙絕對運動的場所或區(qū)域。 可見，物理學家忽視了一個根本性的理論問題，即建立貝爾不等式所依據(jù)的定域性和實在性概念是與物理理論的完備性條件相悖的。因此量子糾纏實驗結果既不能證明愛因斯坦的量子理論錯了，也不能證明玻爾為首的量子理論正確。 如果我們用實物的形與數(shù)相結合的幾何學形式，定量刻畫（記錄）整個宇宙的整體在虛空中的運動——絕對運動的過程，就能夠建立起一套量子化的宇宙時空度量幾何模型。 另一方面，我們根據(jù)理論初始假設或公理：“宇宙只有一個”，不需要“存在一個隱變量”等其他的假設，即可推導出形數(shù)結合幾何學形式的完備量子數(shù)表征的量子宇宙動態(tài)算術幾何模型，亦即真正證明整個宇宙內部物質具有同時性而與速度無關的量子關系。 該量子宇宙動態(tài)模型可替代掉基于非完備定域實在性概念導出的貝爾不等式，以期通過實驗驗證量子宇宙模型的完備性。量子糾纏實驗的結果則另有一種詮釋，即：糾纏量子的瞬時（同時）作用是宇宙物質系統(tǒng)角動量守恒的證據(jù)。就是說，在整個宇宙中所有量子物質之間的作用與反作用總是大小相等方向相反，正是這種相互作用構成了量子離散或凝聚運動。 由此我們可以得出這樣的結論：（1）不存在玻爾說的量子疊加態(tài)。（2）愛因斯坦的光速假設在微觀量子過程不成立。（3）公理“宇宙只有一個”是建立完備量子物理理論的統(tǒng)一基礎或唯一出發(fā)點。 運動是整個宇宙的存在方式。所謂確定性，就是公理“宇宙只有一個”；所謂不確定性，就是整個宇宙的各種運動。根據(jù)物質實踐經(jīng)驗事實導向的公理：“宇宙只有一個”，以開始定量刻畫整個宇宙，探索和求解整個宇宙的各種運動及其運動的形數(shù)結合幾何學確定的形式規(guī)律，是建立宇宙物理學大統(tǒng)一完備理論的唯一途徑。 https://zhuanlan.zhihu.com/p/574564722 |
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