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爱因斯坦再次受到挑战!物理学家将用人类思维来测试量子纠缠

量子纠缠理论令爱因斯坦困惑不已,他称其为“幽灵般的超距作用”。他的观点表明,量子纠缠理论是不完备的。现在,科学家通过使用与量子物理学通常不相关的东西——人类的意识,来有望证明爱因斯坦究竟是否是正确的。

量子纠缠理论表明,两个在空间上分离的粒子可以相互影响,即使它们相隔数光年的距离。因此,两个粒子之间的信号传递速度就会超过光速,这似乎违背了狭义相对论。爱因斯坦不认同量子纠缠理论,并将其称为“幽灵般的超距作用”。他认为量子纠缠理论中缺失了一些东西,可能存在一个更深层次的理论可以解释粒子的行为,而无需诉诸于怪异的瞬时影响——虽然他无法弄清究竟是什么。

为了完成爱因斯坦的理论,物理学家约翰·贝尔(John Bell)于1964年创建了一个测试,称为贝尔测试。在实验中,他制造出两个纠缠的粒子,并把它们沿不同的方向发送,并通过设备测量每个粒子的自旋。科学家利用随机数发生器来更改设备上的设置——例如,是否在+45或-45度方向测量粒子的自旋——这意味着每个粒子都不可能知道对方的设置。然后,对几个随机缠结的粒子对进行测量。

如果爱因斯坦是正确的,并且不存在超距作用,那么测量结果将在更多的实验中得到支持。不幸的是,到目前为止,所有这些实验都表明爱因斯坦是错误的,幽灵般的超距作用是存在的。

对此,有些科学家认为,随机数发生器也许不是真正随机的,受到尚未被发现的潜在物理机制的控制,这种所谓的“超级决定论”可以解释观察到的相关性。来自加拿大圆周理论物理研究所的Lucien Hardy博士现在希望通过使用一种意想不到的工具——人类思维,来绕过这一机制。

在Hardy博士提出的实验中,两个粒子相隔100公里,两端各有100个人,每个人连接着可以读取他们大脑活动的头戴装置。所得到的大脑活动信号用于控制每个测量设备上的设置,然后对每个粒子进行大量的测试。

来自日内瓦大学的Nicolas Gisin教授认为Hardy博士提出的实验很有意义,但他同时质疑使用非结构化的大脑信号来控制这些设置。他认为本质上这与使用随机数发生器是一样的,最好应该使用有意识的思维来进行这项实验。

如果测量值之间的相关性与先前的贝尔测试不相符,则意味着违反了量子理论,表明幽灵般的超距作用不存在。这样一个发现除了证明爱因斯坦是正确的之外,还会引发关于自由意志存在的辩论。Hardy博士表示,即使物理定律控制着物质世界,如果人类的思维不是由那些物质组成,我们或许可以用自由意志来克服物理学。

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