理论物理学要点及其发展（21）

（接（20））

20．所谓“量子纠缠”及其问题和实质

一九八二年，法国物理学家艾伦-爱斯派克特（Alain Aspect）和他的小组成功地完成了一项实验，证实了微观粒子之间有所谓“量子纠缠（quantum entanglement）”，又称量子缠结。它是一种量子力学现象。即：

具有两种以上粒子的复合系统特殊的量子态。此量子态不能表达为各种粒子系统各自量子态之张量积（tensor product）。例如：

两种分别以相反方向、同样速率等速运动之电子，即使行至遥远的距离，甚至一类行至太阳边，一类行至冥王星，它们仍保有特别的关联性（correlation）；当其中一类的状态发生变化，另一类也会即刻发生相应的状态变化。

量子纠缠已经被世界上许多试验室证实。目前，中国科学家潘建伟已经成功的制备了5种粒子的最大纠缠态，领先其它国家。

在2008年 的量子纠缠实验中，日内瓦城的研究人员甚至发现，在他们的装置中，两个粒子相互之间并没有传递任何真实的信息，而测量其中一个，却会立即影响另一个，似乎表明，信息能以至少一万倍于光速的速度传播。

这种现象被猜疑为“鬼魅似的远距作用（spooky action-at-a-distance）”，仿佛两颗电子拥有超光速的秘密通信一般，似与狭义相对论中所谓的局域性（locality）相违背。

这也是于1935年，阿尔伯特·爱因斯坦与同僚玻理斯·波多斯基、纳森·罗森，为此而提出，质疑量子力学完备性的，以他们的姓氏字首为名的，所谓“爱波罗悖论（EPR paradox）”。

        人们对量子纠缠确切的含义目前还不太清楚，但是对哲学界、科学界和宗教界已经产生了深远的影响，对世界观产生了重大的冲击。

   甚至认为：意识和质量、能量一样重要，是物质的一个根本特性，在微观粒子中就存在着意识，宇宙中的万事万物既有物质的一面，同时也有精神（意识）的一面。科学和信仰的界限将会消失。

其实，量子力学的“波函数”只是描述大量粒子在时空的统计分布的“最可几分布函数”；只能表明，在相应条件下，在各相应时空位置出现的几率。

既是对大量粒子的统计结果，就容易理解多种大量粒子的统计分布是彼此关联、相互影响的，各种粒子由统计得到的状态，也必然是彼此关联、相互影响的。

因而，对产生的所谓“粒子缠结”就不应将其误解为：来自单个物质粒子的“不确定性”；或多种单个物质粒子的所谓“远距作用”、“超光速的秘密通信”；甚至，微观粒子就存在“意识”、“精神”。

        在此，显然，必须确定量子力学只是大量粒子的统计力学。但现有理论尚未能，对此，给出确切的证明。

（未完待续）