爱因斯坦为什么不相信量子论呢?

莫斯科郊外的晚上99799826

泛泛说爱因斯坦不相信量子理论是错误的。

实际上爱因斯坦正是量子理论的主要缔造者,他对量子力学的主要贡献有:

1.明确提出光子概念,根据他的狭义相对论和普朗克的量子假说认为光是粒子,集中地携带一份能量,和一份动量。

2.提出玻色-爱因斯坦统计,并用量子力学解释了固体比热问题。后来德拜进一步发展了这个模型,这就是我们在固体物理里面学到的德拜模型。

3.提出爱因斯坦辐射理论,指出原子存在自发辐射,这个工作是后来激光的物理原理,同时也是量子场论的先声。

4.在一篇名为《能认为量子力学对物理实在的描述完备吗?》的论文(发表于1935年)中构造了一个量子纠缠态,并开启了对隐变量,量子纠缠等重要方向的研究。

爱因斯坦论文的中文摘要。

作为一名伟大的物理学家,爱因斯坦对物理问题的见解是强过同时期的其他物理学家的,同时他对新生的量子力学也没有什么排斥态度,据爱因斯坦自己说如果出门只带一本书的话,狄拉克的《量子力学原理》(出版于1930年)将是他的选择。

我们知道狄拉克是量子力学理论体系的最终完成者,爱因斯坦对狄拉克著作的热爱说明他对这个理论并不排斥,他要做的事情是在理解狄拉克等对量子力学的构建的基础上进一步挖掘和揭示这个理论的真正意义。

狄拉克的巨著《量子力学原理》,有没有令人想到牛顿的《自然哲学的数学原理》?

在《能认为量子力学对物理实在的描述完备吗?》一文中,爱因斯坦通过构造一个纠缠态,说明我们在两个粒子相距很远的时候,瞬间就知道粒子动量或位置的取值,进而推测量子力学是不完备的。

这里爱因斯坦实际上面临的是一个选择,即或者放弃量子力学的局域实在性,或者承认量子力学是不完备的。爱因斯坦的选择是保留量子力学的局域实在性,如果这样的话就必须认为现有的量子力学是不完备的。

但如果我们放弃量子力学的局域实在性(但保留全局实在性),我们就可承认量子力学对实在的描述是完备的。

玻尔回复爱因斯坦文章的英文摘要,继续一如既往地推销自己的“互补性”概念,很怀疑玻尔是否读懂了爱因斯坦的文章。

表面看爱因斯坦在这里押错了宝,但就对物理学的贡献而言,提出正确问题的爱因斯坦比押对宝的其他科学家更重要,对量子力学的贡献也更大。

因为要是没有爱因斯坦,量子纠缠可能就不会被如此清晰地拿上台面。而量子纠缠正是今天量子计算,量子通讯等量子技术的物理基础。

小结一下,爱因斯坦并没有对量子力学不爽,他不爽的只是玻儿等的哥本哈根诠释,他主张继续发展量子力学,他也这么做了。后来有很多物理学家也对哥本哈根诠释和量子力学现在的样子不爽,比如玻姆,比如温伯格等。

实际上,今天在物理学家中持哥本哈根诠释的是少数派,很多物理学家对继续发展量子力学也持期待的态度。


物理思维

爱因斯坦不相信量子力学吗?这个问题必须掰开了说。

首先,爱因斯坦并不是完全否定量子力学的。相反,爱因斯坦本人就是量子力学发展的重要贡献者。

在波长短于某一个特定值的光的照射下,金属表面会逸出自由电子。必须强调的是,如果波长不够短,再强的光也不够看的;但是如果波长够短,哪怕是非常弱的光,也能激发出电子来。这一神奇的现象得到了很多物理学家的关住,但是罕有人能够真正搞清楚其间发生了什么。

爱因斯坦在1905年,提出了著名的“光电效应的量子力学解释”。其中,光的量子化假设,是非常重要的条件。可以说,这一解释的提出,是当时“光子说”最有力的证据之一,是之后波粒二象性发展的重要基石。爱因斯坦本人也在1912年,因为光电效应而获得了诺贝尔奖。

爱因斯坦会不相信自己提出的理论吗?尤其是当这个理论已经被广泛接受的情况下?当然是不会的。“微观粒子的量子化”和“波粒二象性”从来都没有被爱因斯坦强烈反对过。


但是量子力学的另一部分,波函数的“离域性”,“波函数塌缩”,“量子纠缠的超距作用”这些,则完全与爱因斯坦本人的想法背道而驰。其中,“真随机”的引入,完全打破了爱因斯坦和一众科学家的所谓“决定论”的哲学观念,在几十年间不断地收到各种质疑。

人总会收到自身已建立的固有观念的限制,爱因斯坦也不能免俗。他相信决定论的世界观,认为只要我们能输入所有粒子当前的位置和动量,未来的任何一个时刻发生的事情都是唯一确定的。但量子力学中的真随机,则完全否定了这一点。


然而在百年之后的今天,太多实验和观测在支持量子力学,现在我们已经可以很有把握地说,爱因斯坦当年犯了个错误。

没办法,谁让科学界最讨厌个人崇拜呢~


IvanZhu

爱因斯坦在量子力学方面功不可没,爱因斯坦提出了光量子。爱因斯坦反对非定域论,捍卫因果律,局部性,质疑哥本哈根诠释中的不确定主张,到头来,被量子纠缠“超光速现象”“干翻”贝尔不等式,被摆了一道。

因果律下的物理学,“推翻”因果律,乃天大物理界笑话,而且还在笑个不停。


stemmer

以物理之“时空”观,解理物之宇宙。或以时间弯曲空间,或以空间折叠时间的物之时空变化,都是在光限条件下的物理数学量读之论。无论是相信相对论还是量子说,都不会成为宇宙之统一说。只是爱那时更坚信物相对的因果时间说。


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