当今世界上最大型的量子物理实验将在今天进行,科学家需要来自世界各地的人参与,帮助他们测试量子力学的定律。
这项由世界各地的12个不同实验室进行的实验,将测试爱因斯坦的定域实在论(Local Realism)——这是量子力学的基本原理之一。参与者所需要做的就是在网上玩一些科学游戏。
基本上,定域实在论是试图克服爱因斯坦称之为的“幽灵般的超距作用”。
在量子力学中,有两个基本要素。首先,直到粒子被测量时它们才具有确定的性质(如位置或动量,但这两者无法同时确定)。其次,当两个粒子纠缠时,无论它们距离有多远,其中一个粒子将立即影响另一个,即测量其中一个的位置或动量就能马上知道另一个的位置和动量。
爱因斯坦不喜欢这样,因为在理论上,这似乎违背了光速不可超越的定律。因此,爱因斯坦称其为“幽灵般的作用”。
对此,爱因斯坦提出了定域实在论,假定粒子必须客观地具有用于任何可能测量的预先存在值,认为物性先于测量并独立于测量。这样,信息在两个纠缠粒子之间传播实际上就不会超过光速。
自那时之后,物理学家提出了测试方法来测量信息是否真的在纠缠粒子之间传播,这就是贝尔不等式测试(Bell's inequality test)。
如果它在实际实验中违反了,这就意味着量子力学违反了定域性和实在性,那么,定域实在论(爱因斯坦的假说)就是错的。
过去几年的几个实验已报告称违反了贝尔不等式,包括去年那个完成的首个没有漏洞的贝尔不等式实验,但是对于定域实在论是否实际存在仍然有争议。
在今年,这个新的全球性量子物理实验旨在通过使用大量随机的、用户生成的数据来测试贝尔不等式,一劳永逸地解决这个问题。大致说来,研究人员正在举行所谓的“大型贝尔测试:由人类随机性驱动的全球量子实验”,在世界各地进行一系列的贝尔不等式测试。
该实验需要来自世界各地、各种年龄的至少30,000名志愿者参加,以产生足够的随机数据来正确地测试贝尔不等式,希望能最终验证爱因斯坦的定域实在论是否正确。如果你有兴趣,可以点这里参加。这是为了科学!
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