量子物理史話
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第40部分(第1/4 頁)

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我們沿著這條路走來,但是它當初許諾給我們的那個美好藍圖,那個愛因斯坦式的理想卻在實驗的打擊下終於破產。也許我們至少還保有實在性,但這不足以吸引我們中的許多人,讓他們付出更多的努力和代價而繼續前進。阿斯派克特實驗嚴酷地將我們的憧憬粉碎,它並沒有證明量子論是對的(它只是支援了量子論的預言,正如我們討論過的那樣,沒什麼理論可以被〃證明〃是對的),但它無疑證明了愛因斯坦的世界觀是錯的!事實上,無論量子論是錯是對,我們都已經不可能追回傳說中的那個定域實在的理想國,而這,也使我們喪失了沿著該方向繼續前進的很大一部分動力。就讓那些孜孜不倦的探索者繼續前進,而我們還是退回到原來的地方,再繼續苦苦追尋,看看有沒有柳暗花明的一天。

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飯後閒話:超光速

EPR背後是不是真的隱藏著超光速我們仍然不能確定,至少它表面上看起來似乎是一種類似的效應。不過,我們並不能利用它實際地傳送資訊,這和愛因斯坦的狹義相對論並非矛盾。

假如有人想利用這種量子糾纏效應,試圖以超光速從地球傳送某個訊息去到半人馬座α星(南門二,它的一顆伴星是離我們地球最近的恆星,也即比鄰星),他是註定要失敗的。假設某個未來時代,某個野心家駕駛一艘宇宙飛船來到兩地連線的中點上,然後使一個粒子分裂,兩個子粒子分別飛向兩個目標。他事先約定,假如半人馬星上觀測到粒子是〃左旋〃,則表示地球上政變成功,反之,如是〃右旋〃則表示失敗。這樣的通訊建立在量子論的這個預測上:也就是地球上觀測到的粒子的狀態會〃瞬間〃影響到遙遠的半人馬星上另一個粒子的狀態。但事到臨頭他卻犯難了:假設他成功了,他如何確保他在地球上一定觀測到一個〃右旋〃粒子,以保證半人馬那邊收到〃左旋〃的資訊呢?他沒法做到這點,因為觀測結果是不確定的,他沒法控制!他最多說,當他做出一個隨機的觀測,發現地球上的粒子是〃右旋〃的時候,那時他可以有把握地,100%地預言遙遠的半人馬那裡一定收到〃左〃的訊號,雖然理論上說兩地相隔非常遙遠,訊息還來不及傳遞過來。如果他想利用貝爾不等式,他也必須知道,在那一邊採用了什麼觀測手段,而這必須透過通常的方法來獲取。這一切都並不違反相對論,你無法利用這種〃超光速〃製造出資訊在邏輯上的自我矛盾來(例如回到過去殺死你自己之類的)。

在這種原理上的量子傳輸(teleportation)事實上已經實現。我國的潘建偉教授在此領域多有建樹。

2000年,王力軍,Kuzmich等人在Nature上報道了另一種〃超光速〃(Nature V406),它牽涉到在特定介質中使得光脈衝的群速度超過真空中的光速,這本身也並不違反相對論,也就是說,它並不違反嚴格的因果律,結果無法〃回到過去〃去影響原因。同樣,它也無法攜帶實際的資訊。

其實我們的史話一早已經討論過,德布羅意那〃相波〃的速度c^2/v就比光速要快,但只要不攜帶能量和資訊,它就不違背相對論。相對論並非有些人所想象的那樣已被推翻,相反,它仍然是我們所能依賴的最可靠的基石之一。

這已經是我們第三次在精疲力竭之下無功而返了。隱變數所給出的承諾固然美好,可是最終的兌現卻是大打折扣的,這未免教人喪氣。雖然還有玻姆在那裡熱切地召喚,但為了得到一個決定性的理論,我們付出的代價是不是太大了點?這仍然是很值得琢磨的事情,同時也使得我們不敢輕易地投下賭注,義無反顧地沿著這樣的方向走下去。

如果量子論註定了不能是決定論的,那麼我們除了推匯出類似〃坍縮〃之類的概念以外,還可以做些什麼假設呢?

有一種功利而實用主義的看法,是把量子論看作一種純統計的理論,它無法對單個系統作出任何預測,它所推匯出的一切結果,都是一個統計上的概念!也就是說,在量子論看來,我們的世界中不存在什麼〃單個〃(individual)的事件,每一個預測,都只能是平均式的,針對〃整個集合〃(ensemble)的,這也就是〃系綜解釋〃(the ensemble interpretation)一詞的來源。

大多數系綜論者都喜歡把這個概念的源頭上推到愛因斯坦,比如John Taylor,或者加拿

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