相當興奮。他為隱變量理論的想法所著迷,認為它恢複了實在論和決定論,無疑邁出了通向那個終極夢想的第一步。這個終極夢想,也就是我們一直提到的,使世界重新回到客觀獨立,優雅確定,嚴格遵守因果關係的軌道上來。貝爾覺得,隱變量理論正是愛因斯坦所要求的東西,可以完成對量子力學的完備化。然而這或許是貝爾的一廂情願,因為極為諷刺的是,甚至愛因斯坦本人都不認同玻姆!
不管怎麼樣,貝爾準備仔細地考察一下,對於德布羅意和玻姆的想法是否能夠有實際的反駁,也就是說,是否真如他們所宣稱的那樣,對於所有的量子現象我們都可以拋棄不確定性,而改用某種實在論來描述。1963年,貝爾在日內瓦遇到了約克教授,兩人對此進行了深入的討論,貝爾逐漸形成了他的想法。假如我們的宇宙真的是如愛因斯坦所夢想的那樣,它應當具有怎樣的性質呢?要探討這一點,我們必須重拾起愛因斯坦昔日與玻爾論戰時所提到的一個☉
因為所有的概率都不為負數,所以2(N3+N4+N5+N6)=2(N3+N4+N5+N6)。最後,我們還記得N1+N2+
N8=1,所以我們可以從上式中湊一個1出來:
2(N3+N4+N5+N6)=1+(-N1-N2+N3+N4+N5+N6-N7-N8)
看看我們前麵的計算,後麵括號裏的一大串不正是Pxy嗎?所以我們得到最終的結果:
Pxz-Pzy≤1+Pxy
恭喜你,你已經證明了這個宇宙中最為神秘和深刻的定理之一。現在放在你眼前的,就是名垂千古的“貝爾不等式”。它被人稱為“科學中最深刻的發現”,它即將對我們這個宇宙的終極命運作出最後的判決。
(我們的證明當然是簡化了的,隱變量不一定是離散的,而可以定義為區間λ上的一個連續函數。即使如此,隻要稍懂一點積分知識也不難推出貝爾不等式來,各位有興趣的可以動手一試。)
第十一章 上帝的判決
一
Pxz-Pzy≤1+Pxy
嗯,這個不等式看上去普普通通,似乎不見得有什麼神奇的魔力,更不用說對於我們宇宙的本質作出終極的裁決。它真的有這樣的威力嗎?
我們還是先來看看,貝爾不等式究竟意味著什麼。我們在上一章已經描述過了,Pxy代表了A粒子在x方向上為+,而同時B粒子在y方向上亦為+這兩個事件的相關性。相關性是一種合作程度的體現(不管是雙方出奇地一致還是出奇地不一致都意味著合作程度很高),而合作則需要雙方都了解對方的情況,這樣才能夠有效地協調。在隱變量理論中,我們對於兩個粒子的描述是符合常識的:無論觀察與否,兩個粒子始終存在於客觀現實之內,它們的狀態從分裂的一霎那起就都是確定無疑的。假如我們禁止宇宙中有超越光速的信號傳播,那麼理論上當我們同時觀察兩個粒子的時候,它們之間無法交換任何信息,它們所能達到的最大協作程度僅僅限於經典世界所給出的極限。這個極限,也就是我們用經典方法推導出來的貝爾不等式。
如果世界的本質是經典的,具體地說,如果我們的世界同時滿足:1.定域的,也就是沒有超光速信號的傳播。2.實在的,也就是說,存在著一個獨立於我們觀察的外部世界。那麼我們任意取3個方向觀測A和B的自旋,它們所表現出來的協作程度必定要受限貝爾不等式之內。也就是說,假如上帝是愛因斯坦所想象的那個不擲骰子的慈祥的“老頭子