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樊叔讲书11月前
贝尔定理 在理论物理学里,贝尔定理(Bell's theorem)表明任何关于定域隐变数的物理理论无法复制量子力学的每一个预测。贝尔定理是一种不可行定理,又名为贝尔不等式1。 二、贝尔定理的重要性 在物理学和科学哲学里的意义 这定理意味着量子物理必需违背定域性原理或反事实确定性,在物理学和科学哲学里异常重要1。 对量子力学发展的推动 贝尔定理将关于量子力学是否完备的争论转化为一个可以用实验验证的问题。自1964年贝尔提出该定理后,量子力学一次又一次地经受住了实验的验证,促使物理学家去探索量子力学如何能完成在经典世界中无法想象的任务2。 三、贝尔定理的实验验证 实验结果概况 贝尔定理的实验验证所得到的结果,符合量子力学理论的预测,并且显示某些量子效应似乎能够以超光速行进。由于这验证结果,所有归类为隐变数理论、经得起考验的量子理论都只能限制为非定域种类1。 实验的局限性 所有至今完成的贝尔定理的实验验证,没有一个实验能够完全满足贝尔定理所有内含的要求,所以没有任何结果能够给出决定性的总论1。 四、贝尔定理与相关概念的联系 与不可行定理的关系 在理论物理中,一些定理的内容指出某个情况在物理上是不可能的,这样的定理被称作不可行定理,贝尔定理属于不可行定理。例如在经典力学中,贝尔不等式成立,但在量子世界中,此不等式却不成立1。 与定域性原理的关系 贝尔定理意味着,阿尔伯特·爱因斯坦所主张的定域性原理,其预测不符合量子力学理论。因为很多实验的结果与量子力学理论的预测一致,显示出的量子关联远强过定域隐变数理论所能够解释,所以物理学者拒绝接受定域实在论对于这些实验结果的解释1。 与量子纠缠的联系 量子纠缠是一种量子现象,两个本是不同实体的粒子失去了独立性,观测结果是强相关的,即使它们相距甚远并且几乎同时被观测。贝尔定理可以应用于任何由两个相互纠缠的量子位元所组成的量子系统,最常见的范例是纠缠于自旋或偏振的粒子系统。通过对纠缠态粒子自旋的测量等相关思想实验,可以用来推翻局部隐变量理论和定域性理论。#量子力学 #薛定谔 #爱因斯坦光电效应方程 #爱因斯坦大脑
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