量子纠缠实验的目的,是要利用贝尔不等式证实量子理论的完备性。简单讲,如果实验结果符合贝尔不等式,就证明爱因斯坦的量子理论正确;如果违反贝尔不等式,就证明玻尔的量子理论正确。

目前量子理论发展的状况仍然如爱因斯坦说:“物理学统一基础的建立看来却的确很渺茫。而且这种情况又由于随后[爱因斯坦与以玻尔为首的哥本哈根学派之争]的发展而更加恶化起来。二十世纪的发展是由两个在本质上各自独立的理论体系来表征的,那就是[宏观的]相对论和[微观的]量子论。这两个体系彼此没有直接的矛盾;但是似乎很难融合成一个统一的理论。”其原因的确主要出在爱因斯坦的相对论理论,即爱因斯坦承认道:“[相对论]这理论直到现在还未提出一个关于物质的原子论性结构的解释。这种失败,也许同它对理解量子现象[即理论描述一个能量子从发出(排斥)到被虚量子构成的场物质接收(吸引)的过程]至今尚无贡献的这一事实有关。”(爱因斯坦. 理论物理学基础. //载于《爱因斯坦文集》(第一卷)[M]. 许良英、范岱年编译.北京: 商务印书馆, 1976:389—391. )

自1900年德国物理学家普朗克从量子化角度提出普朗克黑体辐射公式,爱因斯坦受到启发,提出了光量子假说,认为光具有量子性和波动性,解决了过去几百年的光波和光粒子之争,也让爱因斯坦成为了旧量子论先驱。之所以称之为旧量子论先驱,是因为爱因斯坦并没有将量子论完全发掘出来,这导致了后来量子论乃至于量子力学的话语权都转移到了以玻尔为首的哥本哈根学派。

由于纠缠量子对的瞬时作用违反相对论的定域性原理(——任何物理效应都不可能以超过光速的速度传递),爱因斯坦与其两位助手发表了一篇论文(被称为“EPR论文”)批评玻尔的波函数所提供的关于客观实在的描述是不完备的,并试图修改量子理论,以包含一个定域隐变量(——对应于无论被观测与否都同样存在着的现实),从而建立起一套完备的量子理论。后来贝尔根据上述定域性和实在性原理提出了贝尔不等式。

但是,物理学家忽视了一个基本问题,即建立贝尔不等式所依据的定域性和实在性概念是与物理理论的完备性条件相悖的。因此量子纠缠实验结果既不能证明爱因斯坦的量子理论错了,也不能证明玻尔为首的量子理论正确。

EPR论文提要中说:“在一种完备的理论中,对于每一个实在的元素都该有一个对应的元素。使一个物理量成为实在的,它的充足条件是:要是系统不受干扰,就有可能对它作出确定的预测。”在量子力学里,这个不受干扰的系统是也只能是整个宇宙,否则就至少会受到量子干扰,因为量子是构成物质的最小成分或最基本单元。

所以,定域性和实在性的定义必须修改为:
 定域性——任何物理效应都不可能超出宇宙;
 实在性——无论被观测与否都同样存在着一个现实宇宙。
这就发现或提出了理论初始假设或公理:“宇宙只有一个”,作为建立宇宙定域完备量子理论的统一基础或唯一出发点。

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