为什么爱因斯坦最初那么支持量子力学,最后却反对量子力学了呢?
爱因斯坦对于量子力学的态度一直没有变,只是爱因斯坦认为量子力学发展到后期几乎变成的玄学,他认为波尔、海登堡等人提出的哥本哈根式量子力学释义是不完备的,只是接近真理而已,还不是真理。爱因斯坦虽然是量子力学的创始人之一,但其实爱因斯坦等人对于量子力学的认识仍旧局限于经典的物理学。爱因斯坦提出了光电效应,他认为光的能量是一份一份的,每份能量的大小和波长有关,自此产生了光量子概念,爱因斯坦因此获得诺贝尔奖并成为量子力学的创始人。初始的量子力学仅仅限于对于某些物理量的量子化,即微观世界,很多物理量不再是连续的,而是有固定取值可以量化的。比如能量、轨道、磁距等等。
虽然量子化的微观世界和宏观世界不太一样,但基本还可以理解和接受。而自从薛定谔提出薛定谔方程,并被哥本哈根派科学家释义为概率波之后,量子力学变得“玄学”了起来:量子不在像宏观世界那样有固定的轨迹,量子的运动变得随机和不确定,我们仅仅能够用概率函数来统计它们在各处出现的规律,甚至海森堡直接提出来我们不能够同时确定一个量子的两个共轭物理量,这些让量子世界充满了不可预测、不可计算性,就像上帝在掷骰子决定世界运行一样。
爱因斯坦显然不太喜欢这样的量子理论,因此他认为现有的量子理论是不完善的。只是接近了量子运动的真实状况而已,一定还有更为准确的量子理论隐藏在背后,只是我们没有发现而已。为此爱因斯坦提出了EPR佯谬,他的盟友薛定谔提出来薛定谔的猫,以此来证明量子力学存在固有矛盾,还有瑕疵。只不过后来EPR佯谬被发展成为量子纠缠,爱因斯坦和薛定谔的质疑都被证明并不成立。
爱因斯坦关于量子力学的态度一直没有变,爱因斯坦依然是量子力学的重要奠基人之一,爱因斯坦只是一直反对根本哈根拍对于量子力学的诠释刚跨入二十世纪之初开尔文曾在一场演讲上做了一番演讲:在经典物理学的蓝天上依然有着两朵小乌云让大多数科学家感到不安,第一朵就是迈克尔-莫雷实验不但没有证明以太的存在,反而证明了以太不存在。第二朵乌云是黑体辐射的实验结果和理论上的不一致。
最终第一朵乌云发展出了相对论,第二朵乌云发展出了量子力学。这两理论是二十世纪物理学的两大支柱。相对论由爱因斯坦独自创立,量子力学最初由普朗克在1900提出辐射量子假说用以解释黑体辐射。1905年被称为物理学的奇迹年,在这一年里26岁的爱因斯坦发表了5篇论文,其中的两篇大家应该很熟悉。其一是狭义相对论的确立,其二就是光电效应。爱因斯坦曾因光电效应获得了1921年的诺贝尔物理学奖,这也是爱因斯坦获得的唯一诺贝尔物理科学奖。
哥本哈根派对量子力学的诠释和爱因斯坦的反击这就要从神奇的双缝干涉实验说起了,简单的说就是光子同时通过左缝隙和右缝隙形成干涉条纹,但是当人为去观测的时候光子就像有意识一样,干涉条纹就消失了。爱因斯坦的世界观是可以总结成三个词:因果论、定域性和实在性。而哥本哈根派提出的测不准原理打破了实在性和因果论,爱因斯坦戏称为这种解释为:上帝难道还掷骰子吗?对于哥本哈根派提出的这种量子的“既A又B的性质”,爱因斯坦曾和薛定谔私下交流探讨,最后由薛定谔提出了“薛定谔的猫”思维实验,用以嘲讽根本哈根派对于量子力学的诠释。记住薛定谔对于量子力学也是支持,并且有很大贡献的。
后来在1935年爱因斯坦联合了另外两位物理学家在美国第47期《物理评论》上发表了一篇名为《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗?》,这篇论文中提出了一个著名的思维实验,以三位作者名字首字母命名-EPR实验。大体上就是量子纠缠的雏形,爱因斯坦把量子纠缠称为“鬼魅般的超距作用”,如果这个也成立那就意味着爱因斯坦把坚持的最后一块阵地-定域性,也丢失了。最后的结果大家都非常清楚:EPR实验也变成了EPR仰谬。
爱因斯坦与玻尔为首的哥本哈根派的论战,最终爱因斯坦失败了。但是正是这种不断地争论与讨论中科学才能发展进步,这才是最重要的。欢迎关注我们:科学黑洞!图片来源网络侵删。