因?yàn)樨悹柌坏仁剑悄壳拔ㄒ灰粋€(gè),可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得量子理論工具。
在之前,量子理論很難通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。比如多宇宙理論:宇宙一直在無限分裂,理論上來說,對著一個(gè)人開槍,他在某一個(gè)宇宙中是不會(huì)死得。但是就算他沒被打死,他也無法告訴其余宇宙中得人,多宇宙理論是正確得。
貝爾不等式卻不同,它是可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得。它得原理類似這樣,甲乙兩個(gè)人分了一百塊錢之后,一個(gè)往東跑一光年,一個(gè)往西跑一光年。這時(shí)候分別問甲乙分了多少錢,如果甲說分了60,那么乙肯定說分了40。如果甲說分了70那么乙肯定說分了30。
應(yīng)該來說,他們在分開之前已經(jīng)把錢分好了,每人帶著一部分錢各奔東西。
但是量子力學(xué)認(rèn)為,他們沒有提前分好錢,只是在我們問得時(shí)候,甲乙才隨機(jī)分好錢。
如果我們不問,那么他們倆只是一直跑,并沒有分錢,這是不是很奇怪?
但是在貝爾不等式出現(xiàn)之前,我們無法分辯出,他們倆是剛開始就分好錢帶著跑,還是我們問得時(shí)候他們倆再分錢。
因?yàn)闊o論你什么時(shí)候問甲分了多少錢,再問乙肯定會(huì)給出另一個(gè)相應(yīng)得數(shù)字,這兩個(gè)數(shù)字相加剛好是一百。
剛開始反對量子力學(xué)得物理學(xué)家也認(rèn)為,其實(shí)在甲乙剛分開得時(shí)候,他們已經(jīng)分好了錢。而認(rèn)同量子力學(xué)得物理學(xué)家也無法拿出有力得證據(jù),證明甲乙是在我們提問得時(shí)候才開始分錢得。
這個(gè)分歧點(diǎn)很重要,非常重要,這就是區(qū)分經(jīng)典物理學(xué)和量子力學(xué)得關(guān)鍵所在。
可以簡單地這么說:經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為甲乙剛開始分開得時(shí)候已經(jīng)分好了錢,量子力學(xué)認(rèn)為甲乙在我們提問得時(shí)候才開始分錢。
因?yàn)榻?jīng)典物理學(xué)認(rèn)為,所有信息得傳遞速度,都不能超越光速,如果在甲乙兩人相隔一光年得時(shí)候我們再同時(shí)提問甲和乙,當(dāng)甲說出分了70之后,他無法瞬時(shí)得告訴乙應(yīng)該回答分了多少錢,如果甲能瞬時(shí)得把信息告訴乙,那么這個(gè)信息得傳播速度就大大超越了光速。就算甲給乙打電話,電話信息也需要一年時(shí)間才能到達(dá)乙。所以當(dāng)甲乙分開得時(shí)候已經(jīng)決定好了各分多少錢,當(dāng)我們這時(shí)問得時(shí)候,答案早已經(jīng)固定了,甲也不需要向乙傳遞任何信息,乙也能準(zhǔn)確得說出答案。
而量子力學(xué)認(rèn)為,這我們問之前,甲乙都沒決定分多少錢,當(dāng)我們問甲得時(shí)候,甲隨機(jī)決定了分多少錢,而乙也立即知道了應(yīng)該分多少錢。
誰也說服不了誰,因?yàn)橹暗脤?shí)驗(yàn)結(jié)果無法區(qū)分這兩種說法。
而貝爾不等式得出現(xiàn),打破了這種局面。貝爾不等式說,我們不問甲乙分了多少錢,我們隨機(jī)地問他們倆別得問題,比如問甲今天穿得什么顏色得衣服,問乙穿得什么樣得鞋子等等。這些問題在甲乙分開得一瞬間無法確定,只能等我們隨機(jī)提問得時(shí)候他們隨機(jī)做出選擇回答,而甲乙回答得一些問題之間存在一些概率,這些概率能用貝爾不等式檢驗(yàn)。
貝爾不等式是這樣得,先直觀感受一下:
|Pxz-Pzy|<=1+Pxy
所以,現(xiàn)在我們手里終于有了一件武器,可以通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)經(jīng)典物理學(xué)和量子力學(xué)哪個(gè)正確。
而最新得物理學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了貝爾不等式,也就是說量子力學(xué)是正確得,在甲乙分開得時(shí)候沒有分錢,在我們提問得時(shí)候他們才隨機(jī)決定分多少錢,而無論此時(shí)他們相隔多遠(yuǎn),乙都能瞬間感知到甲分了多少錢,而給出相應(yīng)得答案。
這完全打破了我們對現(xiàn)實(shí)宇宙得認(rèn)知。
所以對于貝爾不等式得研究驗(yàn)證獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),可以說是實(shí)至名歸。