爱因斯坦和玻尔的世纪之争谁赢了

唯一一个能正面应跟爱因斯坦的人，物理天在波尔斯斯论战只输了这一次后牛顿时代以来，物理界最强王者当属爱因斯坦。毕竟纵观整个物理史，有资格拥有自己七七年的只有两人。因 是牛顿的一六六六年，一是爱因斯坦的一九零五年，一九零五年的爱因斯坦无人能敌。一部相对论，统一宏观物理，一个光亮子就给为官物理定下规矩，毫不夸张的说，此时的爱因斯坦，天上地下唯我独尊，我 无敌是多么的寂寞。好在这个寂寞并没有持续太久，同时在终归是出现了一个有资格与爱因斯坦分庭抗礼的天才，他的名字叫做波尔。当波尔出现那一刻，爱因斯坦久违的激动了，也激动了，因 终于有人可以跟得上他爱因斯坦的节奏了。与爱因斯坦的叛逆截然不同，波尔乖巧的就像是物理秩序的守护者，两者性格迥异，注定一战。物理界所有人都对这一战翘首以盼，但我也没想到的是，波尔居然选择了一个最不利的时间点，那就是一九二三年，爱因斯坦获得诺贝尔奖。知识爱因斯坦获奖演说时，台下坐了两千多号人爱， 爱因斯坦是一个都不在意，他一直在等波尔出手。果不其然，波尔还是忍不住主动出击了，他出击的对象正是爱因斯坦获奖的光亮子。假说敢在这个时间点对这个伟大的理论出手，波尔不仅勇气可嘉，而且来势汹汹。其实光亮子已经被康不顿效应所证实，其中的关键则是能量守恒定律。 然而波尔却从另外两人合作提出这个牺牲能量守恒定律的理论，也就是大米里的 bks 理论。不得不说，波尔刺激非常激进，只要他证明了这个理论，康不顿效应就无法再力挺爱因斯坦的光亮子，波尔将大获全胜。可惜的是，所谓 bks 理论最终被证明只是一个自圆其说的一厢情愿。能量守魂定律无人可破。 爱因斯坦利亚波尔光的玻璃二相亲抵挡整个物理界，波尔输了，这也是波尔唯一一次输给爱因斯坦。自此之后，波尔再也没输给任何一人。尤其是后来在所有的会议时，波尔三次论证都连续碾压爱因斯坦登顶神坛。

现在很多科幻都喜欢用量子纠缠来给超光速通信做背书，但是现实中这是不可能实现的。原因很简单，因为发送方无法按自己的意愿来发送信息，你想想是不是 你能做的只是测量，测量前你也不知道是什么结果。所以光速是信息传递速度的上限。这句话严格来说应该是光速是有效信息传递速度的上限。通俗易懂，聊量子，这里是俗说量子，我是林某。在之前的第九期， 我们介绍了著名的第五届索尔维会议，当时的物理界顶流们聚集一堂，绝对称得上是物理学全明星阵容。 虽然正式会议上风平浪静，但在会后的自由讨论期间，爱因斯坦和波尔两方针对量子力学完备性问题进行了激烈的辩论。最终波尔破解了爱因斯坦关于弹簧遮光板的思想实验，算是先下一城。 但是不甘示弱的爱因斯坦后来又琢磨出了一个新的思想实验，后来人们称其为爱因斯坦的光合。 一九三零年，第六届索尔维会议如期召开，虽然这届会议的主题是物质的雌性，但是大家对这次会议印象最深的还是两位大佬巅峰之战的续集部分。 这次爱因斯坦可是有备而来，所以他一上来就向波尔发难。我们设想这样一个装满了光子的盒子， 在盒子的一侧的壁上有一个非常小的孔，刚好够一个光子通过，然后这个小孔有一个足够精确的时钟，按固定时长控制打开和关闭。假设这个时间间隔刚好够一个光子通过，然后还有一个足够精确的秤， 那么此时我们只需要对盒子称重即可知道盒子在特定时间损失的质量，也就是跑出去的光子的能量。这样能量的变化得尔特 e 我们就知道了。 而开关小孔的时间间隔德尔特 t 是个常数，所以我们就同时知道了德尔特意和德尔特 t， 这就违背了海森堡的不确定性原理。 注意，对于这个实验，你不用在实验精度上纠结，毕竟他只是一个思想实验，你需要做的是从原理上找到其中的漏洞。听完爱因斯坦的阐述，波尔一下子被镇住了， 一时找不到反驳的理由。在第一天散会的路上，爱因斯坦得意之情抑郁言表，而旁边的波尔则在不停的念叨着，这不对啊，如果你这实验是对的，那物理学就完了。 果不其然，又是只用了一个晚上，波尔就找到了实验中的破绽。还是在第二天的早餐时，波尔气定神闲的开始反击。 在你的实验中，假设我们用一个弹簧来对盒子进行称重，当光子释放出去后，悬挂盒子的弹簧就会往上收缩一点点，也就是我们可以通过测量弹簧的位置来知晓光盒的重量或者说能量，对吧？ 但是根据你自己的广义相对论，在重力场中，位于不同高度位置的时间流逝是不一样的，也就是时间膨胀效应。根据不确定性原理，位置和动量这两个算符是不对 意的，也就是具有不确定性，而动量和时间又有着直接关系，因此能量和时间仍然还是不确定的。简单说就是如果你精确测量出光子的能量，那么仪器就不能精准的控制小孔的开关，那么光子跑出来的时间也就是不确定的。 这里需要说一下，其实当时波尔的反驳把时间这个变量搞混了，爱因斯坦描述的时间是小孔开关的时间，而波尔的时间是测量盒子重量的时间，所以严格来说，此时的波尔并没有完美的反驳这个问题。 但即便如此，波尔的这一番回应仍然使得爱因斯坦目瞪口呆，自己竟然掉到了自己广义相对论的坑里，原来小丑竟是我自己这一回和波尔再一次取得了胜利。其实把 爱因斯坦说成保守牌并不是特别贴切，你想啊，爱因斯坦是何等人也，那可是敢颠覆绝对是公关的男人，所以他可不是我们想象的那样一个思想顽固的老头。实际上，他一直在修正自己对量子力学的看法， 比如对于概率权势，刚开始爱因斯坦时压根不接受，但是后来虽然他仍然不相信单个例子的行为完全是随机的，不过他已经慢慢接受了多例子情况下的统计概率解释。 经过这两次和波尔的较量 s， 但不得不承认，量子力学在逻辑上是自掐的，挑不出太多毛病，算得上是一个正确的理论， 因为判断一个理论正不正确，主要就是看他与实验结果的稳和程度。而量子力学的理论预测是出了名的高精度，可以说是目前所有理论中与实验结果符合的 最好的理论。此后爱因斯坦不得不承认量子力学还是有点东西的，同时他也并不否认哥们哈根学派的那些贡献，甚至后来还特地向诺博尔委员会推荐了海森堡和薛定额。 但是在这之后，安斯坦在一九三三年移居到了美国，没能参加后来第七届的索尔维会议。同样的，布朗克也没能参加， 因此参加第七届会议。当年的保守派里只剩下了德布洛伊和薛定恶，但是没有了大神作证，德布洛伊和薛定恶也懒得发言了。本届会议基本成了各本哈根学派的独角戏。 爱因斯坦虽不能再亲自参会，但是他与波尔的较量却还在继续，因为他始终觉得量子力学有什么地方不对劲。这个理论虽然可能是正确的，但他至少是不完备的。一九三三年底， 安斯坦在定居美国之后，立马成为了布林斯顿高等研究院的常驻教授，平时依旧在琢磨着找关于量子力学的漏洞。后来他与他的两个助手波多尔斯基和罗森三人共同发表了一篇论文，标题是描述物理实在的量子力学是完备的吗？ 这篇论文后来被人们用他们三人的首字母所写为 epr， 论文里面提到的问题则被称为 epr 杨谬。 这是爱因斯坦第三次向波尔发起挑战。这次爱因斯坦再次构想了一个思想实验，假设一个大例子由衰变等原因分裂成了两个小例子 a 和 b。 这两个小例子由于获得了一定的动能，于是向相反的方向飞去。 假设这两个小例子完全一样，只是飞的方向相反，那么根据守恒定律，只要他们不与其 其他第三者相互作用，那么他们的动量和位置的值肯定都是互为相反数，仅仅只是方向相反。 那么此时甲乙两人分别对 a、 b 两个例子进行测量，甲测量 a 例子的动量其实就相当于测量了另外那个 b 例子的动量，而以测量 b 例子的位置也就相当于测量了 a 例子的位置，这样一来，不就相当于我们同时知道了同一个例子的动量和位置吗？ 用薛定恶的话说就是这两个例子像是纠缠在了一起，这也是现在量子纠缠一次的由来。 子论文一出，根本还跟着营，立马乱成了一团。波尔马上放下手中的所有工作，全力应对 epr 论文中的问题。 几个月后，波尔在相同的物理学杂志以相同的标题发表了论文，以略带挑衅的方式做出了回应。 这次波尔给出的解释是，对于 ab 这两个例子的情况，我们需要用同一个波函数来描述，也就是这两个例子应该被看作是一个整体。 所以当你测量 a 粒子动量的时候，其实就等于在测量 b 粒子的动量，所以 b 粒子的位置的不确定性就会展现出来，从而导致以无法对 b 的位置进行精确测量，因此你还是没有办法同时知道粒子的位置和动量。 对于波尔的回应，这次爱因斯坦不买账了，好家伙，照你这么说，如果这两个例子相隔几光年的话，你说测量一个立马会影响另一个，你这妥妥的是超光速啊，我才不信，除非这里面存在我们不知道的隐变量。 一个认为这种鬼魅般的超级作用不可能存在，一个认为他确实会存在。这次对决等于双方谁也没说服谁。 对于 epr 提到的这个量子纠缠实验确实很不可思议，我们可以把它简化成一个测量自全的实验，对于两个纠缠例子构成的一个系统，在某个时刻让他俩相互分离。 当我们测量 a 粒子的自选值时，根据脚动量守恒，我们能够立马知道 b 粒子在相应方向上的自选值。这简直就是超光速通芯啊。 确实，现在很多科幻都喜欢用量子纠缠来给超光速通信做背书，但是现实中这是不可能实现的。原因很简单，因为发送方无法按自己的意愿来发送信息，你想想是不是 你能做的只是测量，测量前你也不知道是什么结果。所以光速是信息传递速度的上限。这句话严格来说应该是光速是有效信息传递速度的上限。 有人说现在不是已经实现了量子通信吗？没错，但那指的是量子加密，只是用量子的特性来保证信息的安全，而非速度。 回到一批阿阳庙验证一批阿阳庙除了量子纠缠实验外，还有就是想办法验证引变量到底存不存在。虽然冯诺一曼从理论上证明了不存在定义的引变量，但是真正想出实验方法的是一个年轻人，约翰贝尔。关于贝尔和他的贝尔不等式，我们以后再说。 可惜，不管后来的哪种实验，爱因斯坦和波尔都没能亲眼看到这些实验的结果。一九五五年，爱因斯坦因副主动脉流破裂而去世，享年七十六岁。 不久后的一九六二年，波尔也因心脏衰竭而在家中去世。就在波尔去世前一天用过的黑板上，人们发现上面 挂着一个图形，那正是爱因斯坦的光合好了。同次于董辽亮子，我是林某诉说亮子，下期见。拜拜。

狼子野心，爱因斯坦斗不过波尔，量子力学只能靠影变量理论来挽尊，最后还是输了，靠下的论。一战封神之后，爱因斯坦还有个狼子野心，他居然想把量子论也纳入麾下，说白了就是他想一统雾里剑，只有这样，他才真正有资格跟牛顿掰腕。子 野心勃勃昭然若揭。但问题是，量子论不是谁都能涉足的，人家波尔勒戈本哈根雪白举百人之力，耗十年光阴才建立了伟大的量子力学，岂是能随便挑衅的？ 爱因斯坦就是不信这个邪，非要说波尔的量子力学是错的，原因很简单，因为量子力学存在一个不确定性，而爱因斯坦指出，上帝绝对不会治头子。一个中级理论必须是确定性的，就比如太阳东升西落，水牛只能从高到低，我看到美女会激动，这些事情必须是确定的，但你波尔的量子力学居然不， 那你就不是一个终极理论。但你发现没有，爱因斯坦说了这么多，压根没提出任何的理论依据，他只是靠着一种信仰在这里 胡搅蛮缠，所以他败了。三头论战都败于波尔，未免身败名裂。前来地球的埃斯坦只能剑走偏锋，搞出了个引变量理论来挽尊。那么什么叫引变量理论呢？埃斯坦认为例子绝不是量子力学说的那样不确定的，只要知道他的初始状态，我们就能预测他之后的轨迹。 而量子论的例子之所以无法预测，是因为他有些隐性的变量在其中起作用，我们不知道例子的所有出示条件，所以才无法预测他未来的行为，说白了就是你没有给我全部的变量，所以才不确定这话说的要多扯淡有多扯淡。问题现在贝尔实在看不下去了，一个贝尔不等式横空出世，直接否决了爱因斯坦的引变量理论。

唯一一个能连续三次碾压爱因斯坦的人，物理天才波尔三战封神。之前我们讲过波尔两次论战完胜爱因斯坦， 但是第五届所有人会以爱因斯坦提出电子云甲，说输了。然后是第六届所有人会以爱因斯坦搞出光箱实验，又输了。不过爱因斯坦依然反对波尔的量子论。这一次爱因斯坦出手更加惊艳，居然搞出了弟子自学的思想实验，直指波尔量子论的核心。 亮子顿认为，在我们没有观察之前，一个粒子的状态是不确定的，他的波函数弥散开来，但当我们探测以后，波函数突然探索，粒子瞬间随机取一个确定值，这时爱因斯坦想象的一个大粒子本身自旋为零，很快会顺便成两个小粒子， a 和 b 向相反的两个方向飞去，分别是方向上和方向下。那么如果例子 a 的自全为上， b 的自全就一定是下，因为他们要保持总体守恒嘛。 ok， 现在大粒子分裂了，两个小粒子飞出去了。按照量子那种说法，只要我们不观察这两个小粒子状态就是不确定的。只有个 波函数可以描绘他们，每个小例子的自选都处于上和下这两个可能性的叠加混合态。那么问题来了，当 a 和 b 已经飞出去几万光年了，我们这时才开始观察粒子，哎，他的波函数会在一瞬间探索，随机选择一种自旋状态，比如说上旋，那么粒子 b 肯定就是下悬了。 可问题是，他们相距几万光年，他们是怎么通信来保证 a 探索成上的一刹那，必就一定会探索成下来，对应呢？相对论早就定下了规矩，不可能有超过光速的信号传播。那么唯一的可能就是这两个例子在分离的一刹那开始，他们状态就已经客观确定了。 如此的话，量子论的随机性就是扯淡了。不得不说，爱因斯坦一出手就是杀招，这个被称为 epr 杨妙的劫难瞬间打了波尔手忙脚乱。好的波尔也不是一语之辈，很快发现爱因斯坦这只是个虚招罢了。因为爱因斯坦提前假定的两个例子，在观察之前都有自选的状态存在，这本身就是违背量子论的。量子论认为，在观察之前 根本就不存在两个独立的例子，更别说他们的状态了。在观察之前，这两个例子不管相距多远，都是协调的一体，根本无需传递信号。不得不说，波尔的说法非常近视骇俗，埃斯坦直到去世都无法信服这个观点。然而一九八二年后是通过实验验证，量子中的预言完全符合这场物理学最经典的内战，终于与波尔完胜告终。

上帝制筛子吗？你不看月亮的时候，月亮存在吗？关于这两个问题，爱因斯坦已经和波尔吵架 n 多次了，奇葩的是，爱因斯坦居然输了。吃瓜群众们大都开始相信，上帝真的要制筛子。 今天我们来说爱因斯坦的绝地反击，也是他和他最后的倔强。今天我们来说爱因斯坦的最后一战。一九三五年，爱因斯坦拉上了两个弟弟，一起来打波尔五连备战，重磅出击，闪亮登场！第一批啊，杨六名字取得怪我们先不管，先来用手套打个比。 拿一对手套蒙着眼睛，把它分别放在 a、 b 两个箱子里面，然后把两个箱子分别送到地球的南极和北极。爱因斯坦说，手套放进箱子那一刻，就已经确定了 a 里面是左还是右， 偶尔的意思是打开盒子看的那一眼，才确定了 a 里面是左还是右，不打开盒子看的话，里面就是左右的叠加态。爱因斯坦马上反击，他说当你打开 a 看到是右手， b 这边是怎样知道盒子里面应该马上变成浊色的？是有个什么流程？还是 a 这边直接打 call 过去？ boy 有点慌了，他没有正面回答爱因斯坦这个问题，而是巴拉巴拉说一堆什么波悍说不是物理实在布满了整个宇宙空间。他说概率服这些。爱因斯坦有点不屑他这套语言体系，他说， 爱因斯坦，意思是，别给我扯这些没用的，你这个从 a 向 b 打扣的信息传递是超光速的兄弟，因为我这个 b 可以放到无线远处，超光速是相对论不允许的。对这个超光速，我现在想了一个新的 id 送给你，叫做鬼魅般的超具作用。好了， 就是这个新的 id， 就给量子力学的世纪打杂画上了句号。当时，世界上没有任何人知道究竟有没有鬼门关的超级作用。在此之后，爱因斯坦逐渐淡出了主流物理圈，躲避战乱，定居美国，成为了一个孤独的抗争者，一个 人在那里摆弄他的统一长论。他想要再次抛出像侠义广义相对论那样横扫天下的统一长论，把 波尔那边一锅端掉。博尔这边胳膊还跟研究所儿孙满堂搞的风生水起。计算机之父冯诺一曼也来凑个热闹。一九五五年，他证明了量子力学在数学上没毛病，量子力学是一个完备的理论。波尔的图顺理查德费曼也来助威，他说，通过量子力学计算，得到了电子磁距 是这么多，通过实验测量得到是这么多。两者在小数点后面第十位才有差异。这相当于从上海到北京的距离测量，只差了一个头发师。我的天呐，波尔这边真的是桃李满天下，圈粉无数。爱因斯坦这边是穷途末路，掉粉无数。好在他还有一个铁粉，就是那位拥有弯道超车能力的贝尔。不对， 是这个贝尔。他说，他有一个办法可以证明量子力学是错的。可惜的是，爱因斯坦和波尔都没能等到这一天。幸运的是，你我等到了，就在明天，一起来看最后的审判。贝尔不懂事。