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2022年诺贝尔物理学奖背后的故事

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但定域实在论是经典力学、相对论、电磁学里很重要的特色,但是,由于非定域量子纠缠理论,量子力学不能接受定域实在论。EPR佯谬也不能接受非定域量子纠缠理论,因为这理论可能与相对论发生冲突。tKe拜客生活常识网

我坚持认为量子力学是正确的理论,也是完备理论。相对论也是正确的理论。但都有需要修改和继续深化的地方。tKe拜客生活常识网

玻尔tKe拜客生活常识网

不确定性原理,并不与相对论发生“真实”冲突。《变化》中引力场海洋的例子就是最好的说明。同时爱氏场方程的非线性波动性质,也说明了这一点。tKe拜客生活常识网

非线性物理需要引入量子力学的“不确定性原理”。而隐变量完备理论才是不存在的。即爱因斯坦EPR提议,虽然在很多实验检验案例里,量子力学都能预测出非常正确的实验结果,实际而言,它是个不完备理论,换句话说,可能存在某种描述大自然、尚未被发现的完备理论,而量子力学扮演的是一种统计近似的角色,即量子力学是这完备理论的统计近似。这句话非常重要,大家体会。tKe拜客生活常识网

与量子力学不同,这完备理论可以给出变量来对应于每一个实在要素,并且,必定有某种机制作用于这些变量,给出不相容可观察量会观测到的效应,即不确定性原理。这完备理论称为隐变量理论。tKe拜客生活常识网

再举例说明,爱氏的相对论在低速情况下的数值,就和牛顿理论值近似。但爱氏场方程是二阶非线性方程,连它的解都非常难。所以量子力学的不完备,是合理的。数学上最严格的此问题证明不是量子力学相关的数学推论,正是哥德尔不完备性定律。tKe拜客生活常识网

哥德尔和爱因斯坦在散步tKe拜客生活常识网

哥德尔不完备性定律如下:tKe拜客生活常识网

第一不完备性定理tKe拜客生活常识网

任意一个包含一阶谓词逻辑与初等数论的形式系统,都存在一个命题,它在这个系统中既不能被证明为真,也不能被证明为否。tKe拜客生活常识网

第二不完备性定理tKe拜客生活常识网

如果系统S含有初等数论,当S无矛盾时,它的无矛盾性不可能在S内证明。tKe拜客生活常识网

由此可以知道,要在量子系统内去证明量子系统的完备性,可能吗?是不可能的。可是你难道要在经典物理系统中,去证明量子系统的完备性吗?没有可对比和可证的前提啊。所以说量子系统的不完备性和相对论没有实质的理论冲突。反而是相洽的。这也是我为什么在我物理科普书《变化》中说相对论可以和量子力学统一到一个大的非线性系统中。tKe拜客生活常识网

那么为什么说贝尔不等式是有划时代意义的,就是因为他的工作使得争论的天平,倾向了量子力学。tKe拜客生活常识网

但是这样恰好说明了量子力学体系是好的理论。它符合上面所说的关于好理论的两点要求。即使在经典力学中,也有悖论。爱氏曾指出牛顿第一定律,就有循环论证嫌疑。这个我在《变化》中有详细的论述,并且对牛顿第一定律做了修改。这里就不详细再述了。tKe拜客生活常识网

贝尔不等式 Pxz-Pzy 1+Pxy)。tKe拜客生活常识网

大家要知道,贝尔不等式是一个有关是否存在完备局域隐变量理论的不等式。实验表明贝尔不等式不成立,就说明不存在关于局域隐变量的物理理论可以复制量子力学的每一个预测(即贝尔定理,其数学形式为 Pxz-Pzy 1+Pxy)。tKe拜客生活常识网

贝尔推导出局域实体论会产生的结果。在这导引内,除了要求基本的一致化以外,不做任何其它特别的假定,贝尔发现的数学问题,很明显地不同于量子力学的预测,更不同于稍后得到的实验观测结果。这样,贝尔不等式排除了局域隐变量为量子力学的可信解释,虽然非局域隐变量理论的大门仍旧敞开无碍。贝尔在一份名为《物理》的杂志的创刊号上,发表了题为《论EPR佯谬》的论文,提出了他的结论。

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