量子理論隱變數

這個詞條的內容為非專業物理研究者對量子理論的理解。

隨著EPR佯謬、貝爾不等式等的提出及爭論物理學發展到了一個新的高度。

1935年,愛因斯坦與Podolsky及Rosen聯合發表了著名的EPR論文,試圖利用一個思想實驗來表明,因為量子力學不能描述現實的定域性(local)及確定性(definite),所以是不完備的,量子理論應該漏掉了一個或者一些重要的隱變數。但貝爾不等式實驗及隨後的大量實驗證明了現實的非定域性。

本文試圖對量子理論的非定域性與狹義相對論的矛盾給出另一個角度的理解。

內容,依據,歷史,套用,

內容

關於EPR佯謬的一個重要經典悖論大致如下:由已知的量子物理法則,可以推斷出,在符合某個條件下產生的一組粒子對,擁有完全相同的質量,相反的自旋,會產生一種量子效應上的聯繫,因而可以通過干擾其中一個粒子來對另一個粒子瞬間產生影響,且不受任何已知巨觀物理效應的影響——也就是說,如果把這組粒子對中的一個發射到星系中心去,而把另一個留在地球上,我們也可以通過干涉地球上這個粒子,來瞬間對遠在數萬光年外的另一個粒子產生影響。這違背了相對論光速不可超越的屏障。

依據

量子理論隱變數
那么,如果現實的非定域性是確定的,量子理論是否也還是應該有一個隱變數來彌合量子糾纏與狹義相對論之間的矛盾呢。
本文的假設是宇宙不止一個,當然這個假設早有前人提出了,但是似乎沒有人用這個假設來解釋EPR佯謬。
假設:人類生活的是一個膜宇宙。
這裡以灰色二維面代表膜宇宙。從遠古一直到近代發現的大量定域性的東西,以膜上黃色可拉伸縮的橡皮筋代表。
將定域性的東西假設是一個特殊的橡皮筋,你拉、推他的一端,整個圓周隨之伸、縮。n 個黃橡皮筋圈代表著人類發現的若干定域性的東西(你要移動一個物體必須與之接觸,或者找個別的什麼東西與之接觸,也或者將其置於一個什麼場中,比如電磁場中電與磁的相互作用等……)。

終於到了現代,隨著相對論、量子理論等的發展,EPR佯謬和貝爾不等式……等等諸如此類的東西。人們發現了一些紅色的橡皮筋,不成圓周,兩段圓弧彼此分離,似乎即便兩邊距離N光年,也可以推拉一端,而另一端立刻可以縮伸……(典型的例子就是量子糾纏,對一個量子的測量會瞬間影響另一個量子,無論距離遠近)
然後得出結論:這個世界終歸是非定域性的……
在這裡,我們假設:存在其他宇宙膜。於是,其他宇宙膜本身就構成了所需要的隱變數。
而如果有其他的膜的存在,藍弧圈部分就構成了兩段紅弧圈的定域性連線,而藍弧圈由於不在我們的膜上,無所謂遵守本膜中的狹義相對論的光速不可超越限制。
所以如果其他膜存在,那么這個世界——所有膜構成的N個宇宙的總和——終究還是定域性的。
而從某個角度來看,實際上我們已經摸到了宇宙的邊界了。這個宇宙或許沒有空間上的邊界,卻有規則上的極限。

歷史

1935年,愛因斯坦與Podolsky及Rosen聯合發表了著名的EPR論文,試圖利用一個思想實驗來表明,因為量子力學不能描述現實的定域性(local)及確定性(definite),所以是不完備的,量子理論應該漏掉了一個或者一些重要的隱變數。但貝爾不等式實驗及隨後的大量實驗證明了現實的非定域性。

套用

而物理體系中的所謂的定域性和非定域性都不是絕對的概念而是一個相對的存在,必須有一個參考系。我們要說這個事物是相對定域性的或者相對非定域性的,而不要用絕對的說法。這正如說你坐著沒有動,是把椅子作為參照系,如果以木星為參照系,你當然在動。
所以量子物理體系應該是存在隱變數的一席之地的。
限於理論根基不夠,數學功底不足,這個解釋只相當於一個幾何圖形解釋,還望有理論物理學方面的高人幫忙用數學表達式加以完善。

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