物理中的哲学思考
命运是什么？或许在大多数人的理解下，命运就是一个人的未来发展和变化，一个人能够有怎样的成就，将会经历哪些事件。
又或者说人在世界中的存在究竟是如何的？
关于命运的讨论和信任，不同人有不同的看法，或许这在漫长的人生旅程中，越是年长的人或许更加相信命运。
但不论如何，关于命运的讨论实则是人类自由意志及其选择的体现，相信命运，那么我们可以说冥冥之中自有安排。
人类活动与想法
不相信命运，或者反抗命运，则是人类自由意志的另一种体现。
我们不相信有安排好的人生，我们所做的一切都是因果中的必然，无法被改变。
只要通过人的意志，凭借努力就一定可以改变。
人类在讨论自我的以及未来的哲学命题上总会出现各种各样的想法，即使是在科学界也同样有着类似的哲学疑问。
当然这是通过严谨的数学推论和物理实验去思考的，对于科学家来讲：
量子力学的出现不得不让他们再一次思考起命运的可能，人类的自由意志是否真实存在。
人类的想法真的是自己的吗
这里面最经典的或许要数爱因斯坦所说的那句话，上帝不掷骰子。
诚然，爱因斯坦在关于上帝的想法中坚定着自己的信念，但是后来他与玻尔的争论改变了物理界关于自由意志的讨论。
爱因斯坦认为，物质的属性是事先就设定好的，和观测没有关系，不为人的意志而转移。
但玻尔认为，物质的属性不是事先预定好的，而是在我们观察它的时候才会出现相关的属性。
爱因斯坦与玻尔
两人的讨论成为了后来量子力学中经常出现的矛盾，1935年，爱因斯坦、波多尔斯基和罗森发表了一个思想实验。
他们希望通过该实验揭示哥本哈根对量子力学的揭示，在其描述的微观尺度上违反局部因果关系的不完整性。
在哥本哈根的实验观点中，测量者的测量选择对观察者的状态有直接的影响。
但是在局部性假设下，实验中的爱丽丝系统的操作不会影响鲍勃系统的“真实”或“本体”的状态。
爱丽丝与鲍勃猜想
该实验关于物理学中的“完整描述”概念后来通过隐藏变量的建议被正式化。
所谓的隐藏变量理论则是通过引入不可观察的假设实体来解释量子力学现象的提议。
隐藏变量的引入决定了测量结果的统计数据，但观察者无法访问。
所以在爱因斯坦的问题中，是否可以根据“局部作用原理”来对局部隐藏变量给出量子力学的完整描述。
爱因斯坦对局部隐藏量的讨论上升到哲学
意志的体现
量子力学让人感到疑惑和矛盾的地方在于测量和叠加态的出现，而双缝实验则是科学家探寻量子力学的一个重要实验。
实验过程很简单，只是通过一条细缝来让光子通过，这个细缝足够小，小到只有光子才能通过它。
然而通过缝隙之后的光线不再是原本的连续光源效果，而是一种断断续续的光子表现。
但问题是除了光子自身能够通过这条缝隙，没有其他东西可以干扰光子的活动，那么究竟是什么干扰了它呢？
双缝实验的过程
科学家发现光子的活动出现了自我干涉，在叠加态中干涉了光线，并导致光源出现条纹。
然而当科学家仔细观察的时候，这一问题便不再发生，干涉显示出来的图样消失了，光源变成了两道简单的光束。
光子的叠加态和观察者测量带来的坍缩成为了物理学家长期以来想要弄明白的问题。
测量是否会影响光子的运动，叠加态的表现究竟是怎样的，这些都成了当时物理界的一大难题。
双缝实验的结果
回到之前提到的爱因斯坦等人的思想实验，当时这几位世界顶尖的物理学家都认为量子力学对物理显示的描述是不完整的。
双缝实验光子的表现虽然离奇，但随着量子力学的进一步深入，“纠缠态”的概念被提出。
爱因斯坦、波多尔斯基和罗森指出，纠缠状态下的粒子如果测量其中一个粒子的位置，就可以预测出第二个粒子的位置以及测量结果。
如果改为测量第一个粒子的动量，则可以测量第二个粒子的动量结果。
对量子纠缠态的想象
也就是说，观察一个粒子的活动会带来另一个粒子的结果，这两者有着明显的因果关系。
并且爱因斯坦等人也认为，对其中一个粒子采取任何行动都不会立即影响另一个粒子。
因为粒子的信息传输速度不可能超过光速，这是相对论所禁止的。
但当时研究量子力学的玻尔却认为，爱因斯坦等人的理论是错的。
因为位置和动量的测量是互补的，所以选择测量其中一个粒子的变化，必然就排除了另一个粒子的可能性。
粒子的活动表现不应该超过光速
在量子力学中，纠缠的粒子具有一些不可测量的特性，这些特性在它们分离之前预先确定了最终的量子态。
所以，如果考虑局部性，量子力学一定是不完整的，不能完整地描述粒子的真实物理特性。
正是这一部分的不可预测和不确定性，使得量子测量无法被确定，后来人们将其称为隐藏变量。
因此在玻尔看来，纠缠中的量子无法被实际测量。
贝尔不等式
当时关于相关理论的讨论仅仅只在学术层面，因为当时也没有符合条件的实验设备，理论是否正确谁也验证不了。
但是后来贝尔却提出了新的想法，需要说明的贝尔自己是肯定爱因斯坦等人的理论，即测量一方必然能知道另一方。
他对爱因斯坦的理论进行了进一步阐述，他认为如果对纠缠的两个分离粒子进行独立测量，那么结果取决于每一半中的隐藏变量。
如果隐藏变量不存在，那么纠缠状态下的粒子活动则不能用经典理论来解释。
正在教学的贝尔
贝尔提出的看法以及讨论在后来被称为贝尔不等式，如此一来，爱因斯坦等人的假设有了科学理论的支撑，只需要通过实验证明即可知道。
直到20世纪70年代，科学家才通过实验证伪贝尔不等式以及爱因斯坦等人的假设究竟是否正确。
早期关于对贝尔不等式的实验验证了局部性隐藏变量不存在，也就是说没有隐藏的变量去干扰粒子的活动，贝尔公式和量子力学中的假设得到了证明。
关于局部隐变量
但当时的人们认为，两个粒子之间的离得太近，这使得它们有机会通过某种超光速的形式去影响另一个粒子的活动状态。
所以后来这个实验被不断升级。
80年代，阿兰·佩斯和他的巴黎奥赛团队将实验方案改进。
粒子的探测有了频率更高的探测器，并且增加了粒子之间的距离。
此外，他们甚至还设计了一套可以改变探测方向的设备，即使是粒子在被射出的一瞬间也能改变探测方向，如此一来便能得到更加严谨的实验数据。
贝尔不等式的讨论范畴
结果证明，贝尔不等式仍旧不成立。
此后的多个实验中，科学家陆续升级了实验配置要求，并且越来越严格，毕竟漏洞越少，实验结果越精准。
甚至在2015年，科学家们搞出了一个“无漏洞”版的贝尔实验，都证明了贝尔不等式不成立。
似乎问题的答案得到了解决，但很快又有科学家提出，这个实验也不够严谨。
因为实验中所使用的随机发生器并不是真随机，从某种程度来讲，每个随机的安排都是必定的结果。
贝尔不等式实验
于是到了2018年，科学家决定将人类的自由意志添加进来，通过招募100000名自愿者来为实验添加随机数据。
而随机数据则通过自愿者游玩欧洲实验室开发的在线小游戏，然后将玩家的选择传输到欧洲数据中心。
这样一来随机的问题应该就能解决了，最终实验也表明贝尔不等式不成立。
然而事情的显然没有那么简单，在线游戏从游玩到数据传输，志愿者的反应时间也因网络和生理活动会出现延迟。
尽管这种延迟十分微小，但在物理层面这也属于局部隐变量。
科学家开展的贝尔实验
看起来我们得到了随机的结果，但这里面何尝又不是有隐藏的变量在影响人类的抉择呢？
换句话说，哪怕是加入了人类的自由意志，或许结果在一开始就已经决定了。
问题的最终讨论在实验的帮助下验证了贝尔不等式，但或许我们无法真正得知事物未来的变化，问题再一次成为了哲学思辨。
世界真实性在贝尔不等式看来是确切的，但它真的如此吗？
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