中微子传奇，上篇：（C7）量子力学与狭义相对论的世纪之争
记号说明：SR-QM——狭义相对论（Special Relativity；SR）与量子力学（Quantum Mechanics；QM）之间的矛盾或关系讨论。
（SR-QM，18）1925年，年轻的德国物理学家海森堡（Werner Heisenberg）发表对量子力学的（数学）矩阵论表述（【Heisenberg1925】），由于该表述完全舍弃了经典力学与相对论中的时间与空间架构，因而它给已经凭着相对论成名的爱因斯坦带来了不小的震动。1926年7月，德国物理学家玻恩（Max Born）发表量子力学的（数学）概率论表述（【Born1926】），这让爱因斯坦更加吃惊；同年12月，爱因斯坦写信向玻恩表示，“无论如何，我也不相信上帝会掷骰子”（【Born-Einstein1971】，第91页；注18a），并由此开启了他尽其余生对量子力学质疑与批评的事业，其主线便是爱因斯坦与德国物理学家玻尔（Niels Bohr）针对量子力学性质与本质的长期辩论（注18b）。1935年，为了证明量子力学对现实的描述是不完全的，爱因斯坦与其两位同事合作发表了著名的EPR悖论（注18c）；而作为对这一看法的回应，奥地利物理学家薛定谔（Erwin Schrödinger）第一次提出了量子纠缠的概念与理论框架（【Schrödinger1935】，【Schrödinger1936】；注18d），并着重指出，量子纠缠不单是量子世界的一个特征，而且应该是其典型的或本质的特征。但基于即时与超距影响的量子纠缠完全不为爱因斯坦所接受，1947年他曾写信向玻恩表示，量子纠缠就好比鬼魅作用（spooky action at a distance；【Born-Einstein1971】，第158页）。
注18a：这里是指爱因斯坦相信这个世界本质上是确定性的，而不是随机性或概率性的，所以他说上帝不掷骰子。
注18b：针对爱因斯坦的上帝不掷骰子论，据说玻尔在一次辩论中曾这样反驳道：“爱因斯坦，请不要告诉上帝他该做什么”；但acarefreeman没有发现这个说法的正式出处。
注18c：EPR即爱因斯坦（Albert Einstein）、波多尔斯基（Boris Podolsky）、罗森（Nathan Rosen）三人名字的首写组合；EPR悖论是一个通过同时考虑量子纠缠系统的相关性质如位置与动量等而质疑量子力学本身完备性或正确性的思想实验。关于量子纠缠，可参见注18d。
注18d：量子纠缠是指有过相互作用的两个微观粒子（或粒子系统）可以以适当的形式分离，但分离之后却仍然保持着某种相互联系；证据是，当对其中的一个粒子进行观测时，可以即时影响到另一个与之纠缠过的粒子。
（SR-QM，19）其实，爱因斯坦对量子力学的排斥并非出于偶然，而是他的源于狭义相对论的局域因果观（注19a）与作为量子世界最基本属性的非局域特征（19b）二者不可调和的矛盾的必然反映；事实上，对他的EPR文章稍加分析便不难发现，他认为：1、微观粒子及其性质是一种客观的或独立的存在（注19c）；2、微观粒子之间的相互影响不可能是超越光速的，更不可能是即时的（注19d）；而（1）与（2）的结合通常被称为局域实在论（local realism）。1964年，美国物理学家贝尔（John Bell）基于实在论与局域因果论这两个理论前提证明了著名的贝尔不等式（【Bell1964】），并进一步指出，如果量子力学的预测是正确的，那么贝尔不等式将会被破坏，这个结论就是贝尔定理，它被美国物理学家斯塔普（Henry Stapp）誉为“最深刻的科学发现”（【Stapp1975】）。
注19a：局域因果观认为事物之间的相互影响或联系不可能以超光速的形式发生，这一观点显然源自于狭义相对论的光速不可超越论。。
注19b：非局域特征是对局域因果观的否定，它被认为是量子力学所具有的最根本特征之一。
注19c：这一观点通常被称为实在论，realism；它同量子力学几位主要奠基人如玻尔、海森堡等关于量子世界的认识直接相悖。
注19d：这一观点通常被称为局域因果论，locality；它同公认的量子力学根本特征直接相悖。
（SR-QM，20）1972年，美国物理学家弗里德曼（Stuart Freedman）等人通过实验对贝尔不等式进行测试，结果发现量子力学的预测是正确的（【Freedman1972】）；1982年，法国物理学家阿斯佩（Alain Aspect）等人进行类似的实验，再次证明量子力学的正确性（【Aspect1982】）。此后，数不清的贝尔定理实验已经进行，无不显示该定理的正确性。需要指出的是，以往贝尔定理实验中的很多是有潜在漏洞（loophole）的，意即这些实验结果的可信度尚不能做到百分之百，但最近的一些量子纠缠实验据信已经消除了任何漏洞，这里提及其中的两个：一个是一组中国科学家于2013年完成的纠缠光子偏振实验（【Yin2013】），它把量子纠缠的速度明确到了104倍的光速以上；另一个是一组荷兰科学家于2015年完成的纠缠电子的自旋实验（【Hensen2015】），它对潜在的漏洞的堵塞据信做到了迄今最佳。
（SR-QM，21）需要特别指出的是，关于爱因斯坦与以玻尔为代表的量子学界之间针对量子本性的争论，学术界的共识是它以玻尔等人的彻底胜利而结束；而关于量子纠缠的即时超距性质、它对局域实在论的否定以及与此相关的种种实验根据等问题，量子力学无疑又完胜了狭义相对论；事实上，在过去半个多世纪里量子力学专家如此成功而又自信，以至于他们不仅深深感染了普通大众，甚至开始动摇他们对爱因斯坦及其相对论的信心；请看2015年纽约时报一篇报道的标题：“抱歉，爱因斯坦，量子研究显示（你所坚决反对的）‘鬼魅作用’是真实的”（ http://www.nytimes.com/2015/10/22/science/quantum-theory-experiment-said-to-prove-spooky-interactions.html?_r=0）。
（SR-QM，22）但acarefreeman其实还有更重要也更令人震惊的信息要透露给读者，不过这是后话。
可下载文献链接：The Born-Einstein Letters：
https://archive.org/details/TheBornEinsteinLetters
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