第三十五章 宇宙中最為神秘和深刻的定理(2 / 3)

但是,量子論的預言就不同了!貝爾證明,在量子論中,隻要我們把x和y之間的夾角θ取得足夠小,則貝爾不等式是可以被突破的!具體的證明需要用到略微複雜一點的物理和數學知識,我在這裏略過不談了。但請諸位相信我,在一個量子主宰的世界裏,A和B兩粒子在相隔非常遙遠的情況下,在不同方向上仍然可以表現出很高的協作程度,以致於貝爾不等式不成立。這在經典圖景中是決不可能發生的。

我們這樣來想象EPR實驗:有兩個罪犯搶劫了銀行之後從犯罪現場飛也似地逃命,但他們慌不擇路,兩個人沿著相反的兩個方向逃跑,結果於同一時刻在馬路的兩頭被守候的警察分別抓獲。現在我們來錄取他們的口供,假設警察甲問罪犯A:“你是帶頭的那個嗎?”A的回答無非是“是”,或者“不是”。在馬路另一頭,如果警察乙問罪犯B同一個問題:“你是帶頭的那個嗎?”那麼B的回答必定與A相反,因為大哥隻能有1個,不是A帶著B就是B帶著A。兩個警察問的問題在“同一方向”上,知道了A的答案,就等於知道了B的答案,他們的答案,100%地不同,協作率100%。在這點上,無論是經典世界還是量子世界都是一樣的。

但是,回到經典世界裏,假如兩個警察問的是不同角度的問題,比如說問A:“你需要自己聘請律師嗎?”問B:“你現在要喝水嗎?”這是兩個彼此無關的問題(在不同的方向上),A可能回答“要”或者“不要”,但這應該對B怎樣回答問題毫無關係,因為B和A理論上已經失去了聯係,B不可能按照A的行動來斟酌自己的答案。

不過,這隻是經典世界裏的罪犯,要是我們有兩個“量子罪犯”,那可就不同了。當A決定聘請律師的時候,B就會有更大的可能性想要喝水,反之亦然!看起來,似乎是A和B之間有一種神奇的心靈感應,使得他們即使麵臨不同的質詢時,仍然回答得出奇地一致!量子世界的Bonnie&Clyde,即使他們相隔萬裏,仍然合作無間,按照哥本哈根解釋,這是因為在具體地回答問題前,兩個人根本不存在於“實在”之中,而是合為一體,按照波函數彌漫。用薛定諤發明的術語來說,在觀測之前,兩個人(粒子)處在一種“糾纏”(enta)的狀態,他們是一個整體,具有一種“不可分離性”(inparability)!

這樣說當然是簡單化的,具體的條件還是我們的貝爾不等式。總而言之,如果世界是經典的,那麼在EPR中貝爾不等式就必須得到滿足,反之則可以突破。我們手中的這個神秘的不等式成了判定宇宙最基本性質的試金石,它仿佛就是那把開啟奧秘之門的鑰匙,可以帶領我們領悟到自然的終極奧義。

而最叫人激動的是,和胡思亂想的一些實驗(比如說瘋狂的量子自殺)不同,EPR不管是在技術或是倫理上都不是不可實現的!我們可以確實地去做一些實驗,來看看我們生活其中的世界究竟是如愛因斯坦所祈禱的那樣,是定域實在的,還是它的神奇終究超越我們的想象,讓我們這些凡人不得不懷著更為敬畏的心情去繼續探索它那深深隱藏的秘密。

1964年,貝爾把他的不等式發表在一份名為《物理》(Physics)的雜誌的創刊號上,題為《論EPR佯謬》(On the Einstein-Podolsky-Ron Paradox)。這篇論文是20世紀物理史上的名篇,它的論證和推導如此簡單明晰卻又深得精髓,教人拍案叫絕。1973年諾貝爾物理獎得主約瑟夫森(Brian D. Jophson)把貝爾不等式稱為“物理學中最重要的新進展”,斯塔普(Henry Stapp,就是我們前麵提到的,鼓吹精神使波函數坍縮的那個)則把它稱作“科學中最深刻的發現”(the most profound discovery in sce)。

不過,《物理》雜誌卻沒有因為發表了這篇光輝燦爛的論文而得到什麼好運氣,這份期刊隻發行了一年就倒閉了。如今想要尋找貝爾的原始論文,最好還是翻閱他的著作《量子力學中的可道與不可道》(Speakable and Unspeakable in Quantum Meics, Cambridge 1987)。

在這之前,貝爾發現了馮諾伊曼的錯誤,並給《現代物理評論》(Reviews of Modern Physics)雜誌寫了文章。雖然因為種種原因,此文直到1966年才被發表出來,但無論如何已經改變了這樣一個尷尬的局麵,即一邊有馮諾伊曼關於隱函數理論不可能的“證明”,另一邊卻的確存在著玻姆的量子勢!馮諾伊曼的封咒如今被摧毀了。

現在,貝爾顯得躊躇滿誌:通往愛因斯坦夢想的一切障礙都已經給他掃清了,馮諾伊曼已經不再擋道,玻姆已經邁出了第一步。而他,已經打造出了足夠致量子論以死命的武器,也就是那個威力無邊的不等式。貝爾對世界的實在性深信不已:大自然不可能是依賴於我們的觀察而存在的,這還用說嗎?現在,似乎隻要安排一個EPR式的實驗,用無可辯駁的證據告訴世人:無論在任何情況下,貝爾不等式也是成立的。粒子之間心靈感應式的合作是純粹的胡說八道,可笑的妄想,量子論已經把我們的思維搞得混亂不堪,是時候回到正常狀況來了。量子不確定性……嗯,是一個漂亮的作品,一種不錯的嚐試,值得在物理史上獲得它應有的地位,畢竟它管用。但是,它不可能是真實,而隻是一種近似!更為可靠,更為接近真理的一定是一種傳統的隱變量理論,它就像相對論那樣讓人覺得安全,沒有骰子亂飛,沒有奇妙的多宇宙,沒有超光速的信號。是的,隻有這樣才能恢複物理學的光榮,那個值得我們驕傲和炫耀的物理學,那個真正的,莊嚴的宇宙的立法者,而不是靠運氣和隨機性來主宰一切的投機販子。

真的,也許隻差那麼小小的一步,我們就可以回到舊日的光輝中去了。那個從海森堡以來失落已久的極樂世界,那個宇宙萬物都嚴格而絲絲入扣地有序運轉的偉大圖景,叫懷舊的人們癡癡想念的古典時代。真的,大概就差一步了,也許,很快我們就可以在管風琴的伴奏中吟唱彌爾頓那神聖而不朽的句子:

昔有樂土,歲月其徂。

有子不忠,天赫斯怒。

彷徨放逐,維罪之故。

一人皈依,眾人得贖。

今我來思,詠彼之複。