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爱因斯坦与哥本哈根派之争，最后究竟是谁赢了呢
网络上常有声音认为，爱因斯坦是竭力的反对量子力学，争论的是经典物理学还是量子力学谁对谁错的问题，是有我无他有他无我的问题，其实这是严重误解。
一些别有用心的人甚至扯到争论的是有没有上帝，科学的尽头是神学的问题上，这就纯属扯淡了，反智反科学的无知态令人可怜可笑。
其实，争论的两派都是大师级科学家，而且都是量子力学的奠基人。他们争论的焦点，不是量子力学这个大门类对不对的问题，而是量子力学领域中关于微观粒子现象的一些诡异特性的争论。
那么这个被号称为世纪之争的科学理论大战具体是怎样一个过程，最终鹿死谁手呢？我们一起来重温一下这段历史，看看这些科学大师们的风采。
哥本哈根诠释是什么？
在上世纪二三十年代，量子力学崛起，以波尔和海森堡为代表的的一群科学家，经过对发现的量子新颖特性研究，得出了一些崭新的理论，因为这种理论是在哥本哈根研究出来的，因此被称为哥本哈根诠释。
而研究出台这些理论的科学家被称为哥本哈根学派，这个学派主要核心骨干人物有玻恩、海森伯、泡利以及狄拉克。
哥本哈根诠释最主要的一些核心内容为：
1、量子系统的量子态可以用波函数完全描述，但这种描述是概率性的，这个概率就是波函数的绝对值平方；
2、在量子系统，一个粒子的位置和动量无法同时被确定，这就是量子力学的不确定性原理；
3、物质具有波粒二象性，实验中无法同时展示出物质的两种行为，即粒子性或波动性；
4、所有的测量仪器都是经典仪器，可以用于测量经典物质性质，但在量子世界，测量会改变粒子的行为和状态，因此无法同时测准粒子的位置和动量。
通俗的说，这些理论中最大的一个争议就是量子世界的不确定性原理和量子纠缠的超距作用。
这些理论刚开始被很多经典物理学家们反对，爱因斯坦就是其中的领头羊。
其主要核心观点就是“上帝不会掷骰子”。这里的上帝不是指那个神仙上帝，而是泛指自然规律。
他认为量子世界现在还有许多不被人认识的奇异特性，是因为还有许多深层次的原因尚没有弄清楚，也就是所谓的“隐变量”还没有找到，在今后的研究中，一定会有一个“完备理论”出来。
就像掷出的骰子，虽然有概率和随机性，但这些概率和随机在投出的那一瞬间就已经决定了。如果是一个公平的骰子，在n次的投掷下，每一面向上的概率是基本均等的。
他的意思是任何事物里面都蕴含着规律，只不过需要找出来而已。
爱因斯坦多次对哥本哈根派反击，结果都被波尔等人破解了。
比如爱因斯坦提出了一个光盒实验：光盒里装着一个与实验室同步的时钟，他提出当光盒里的光子从小孔释放出来时，完全能精准的知到它出来的时间。
爱因斯坦试图用这个实验来反对哥本哈根派提出的测不准定律。也就是说，测量会改变粒子的状态，从而无法同时测准粒子的位置和动量。
当时的确把波尔等人打蒙了，一时无法反应。但波尔想了一夜后，用爱因斯坦自己创立的广义相对论否定了他的实验。
波尔认为，盒子里的时钟与实验室的时钟高度不一致，不同的重力条件导致了不同的时间膨胀率，因此无法确定时间的同一性，结果就无法精确。
爱因斯坦的实验失败了。
他并没有服输，而是准备进一步反击。
1935年爱因斯坦、波多尔斯基、罗森等科学家合写了一篇文章，叫《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗》，以后人们就把他们提出的理论以三人姓氏的第一个字母为名称为“EPR佯谬”。
EPR论证并没有质疑量子力学的正确性，它质疑的是量子力学的不完备性。认为或许在不久的未来，物理学家会想出更完备的量子理论。
为了更好的反击，他们还准备了一个思想实验。
当爱因斯坦把自己的想法告诉好朋友薛定谔后，薛定谔兴奋的决定设计一个更能说明问题的思想实验，以此支持爱因斯坦。
这就是著名的“薛定谔的猫”。
薛定谔当然有许多的科学成就，但流传至今更为广大吃瓜群众所知的却是这只“薛定谔的猫”。
简单的说，薛定谔的猫实验就是假设在一个密封的盒子里，有一只猫，还有少量的放射性物质，一系列的机关。放射性物质可能发生衰变，也可能不发生衰变，当发生衰变时，就会触发机关释放出毒气，这只可怜的猫就会死掉；而不发生衰变，这只猫就会幸运的活着。
薛定谔认为，在没有打开盒子前，人们无法知道这只猫是死是活；打开了盒子，才能够知道这只猫是死了还是活着，但并不能认为就是打开那一瞬间它突然或死或活的。
这是一个常识。
问题是哥本哈根派不认同这个说法。它们认为，这种常识只适用于宏观事物，在量子领域，这只猫是死是活处于一种叠加态，在没有打开盒子前，这只猫处于又死又活的叠加态，只有打开盒子的一瞬间，盒子里处于叠加态的猫才会发生波函数坍塌，变成某种我们观察到的状态，或死或活。
量子力学的观点是观察改变了这只猫的状态。
爱因斯坦、薛定谔等科学家，就是以这只猫来讽刺量子力学的这种观点，认为你观不观察，这只猫的状态都是确定了的，不是死了就是活着，只是到打开盒子才知道而已。
按照宏观世界现象来理解，薛定谔的解释当然非常符合逻辑，完全正确。
但爱因斯坦、薛定谔没有赢，哥本哈根派用的是以子之矛攻子之盾，用薛定谔波动方程的“几率”分布解释“薛定谔的猫”。
事实上，德布罗意和薛定谔共同创建了波动力学以及薛定谔方程，是描述量子力学的一根支柱，为量子力学理论的创建起到了至关重要的作用。
但哥本哈根派认为，不进行观测，在默认的粒子本征态下薛定谔方程可以阐述粒子波动规律。但是在观测下，波函数崩溃，粒子特性无法被认知。
这就是个哥本哈根诠释与爱因斯坦、薛定谔等的根本分歧。
现在的认识是，“薛定谔的猫”是把量子微观领域的一些性质，企图用宏观事物来描述，这是不恰当的，因此最终当然以惨败告终。
但争论并没有止步，一直到爱因斯坦、薛定谔双双离开人世，争论还在继续。
但爱因斯坦并不否认量子力学的正确性，也没有否认量子领域的一些奇异表现，只是认为这些现象是由于理论的不完备性而得不到正确的解释。
后来爱因斯坦转向了统一场论的研究，试图从大统一理论中找到解释量子现象的正确途径，但无果而终。
2021年度诺贝尔物理学奖将揭晓，潘建伟老师成大热人选，他能获奖吗
【生理学或医学奖爆冷】
又到了一年一度的科学盛事——诺贝尔奖揭晓的时间了，已经揭晓的是2021年诺贝尔生理学或医学奖，爆冷颁给了两位独立发现了人体感知温度、压力及疼痛的分子机制的科学家，此前普遍预测的新冠疫苗基础研究（mRNA技术）的两位科学家落选。
【物理学奖热门人选】
而我最关心的其实是即将揭晓的诺贝尔物理学奖，而这一奖项今年的大热人选是量子实验和量子信息领域的三位物理学家：约翰·克劳瑟（John Clauser）、阿兰·阿斯佩克特（Alain Aspect）和奥地利的安东·塞林格（Anton Zeilinger）。他们成为大热门的其中一个原因是他们此前共同获得了被誉为诺贝尔奖风向标的沃尔夫奖。
【为何热门？】
这三位热门候选人的其实早在2011年就曾获得提名诺贝尔奖，但那一年诺贝尔物理学奖颁给了发现宇宙加速膨胀的科学家，三人与诺贝尔奖失之交臂。而今年是他们最有可能获奖的一年，其中的一方面原因是关于诺贝尔物理学奖的一个不成文规律，会每年在三大领域里轮流颁发，这三个领域获奖机会是大致平均的，分别是：量子物理、量子光学，凝聚态物理和天体物理。其中近几年已经多次颁发给天体物理相关的了，刚过去的2020年就颁给了黑洞理论研究和观测证明。因此今年基本上是不可能再给天体物理了，那么就只剩下量子物理、光学和凝聚态物理了，而在量子物理方面，他们仨大概是没有对手了。
【世纪辩论的结案陈词——量子纠缠】
大家可能对这三位热门候选人感到陌生，毕竟我们对歪国人的名字不太感冒，但实际上这三人大家在科普文章里可能都听到过。
故事要从20世纪的世纪辩论说起，在上世纪30年代，人类最诡异的科学——量子力学诞生，出于对决定论的信仰，量子论的重要奠基人爱因斯坦与玻尔为首的哥本哈根学派就绝对性与随机性、定域性与非定域性展开激烈的辩论，最终爱因斯坦以一篇《描述物理实在的量子力学是完备的吗？》的论文结束战斗。
他在这篇论文中提出一种假想情况：以特殊的方式制造一对关联的粒子，它们的量子态互相关联，比如一个粒子上旋，另一个粒子必定下旋，按照哥本哈根学派的解释，两个粒子的状态只有在测量后才是确定的，那么当我们把这对粒子通过光路分开到足够远，比如一光年以后分别对其测量会怎么样呢？按照哥本哈根诠释，两个粒子在测量后同时随机坍缩到相应状态。那么问题来了，此时两个粒子相隔已经1光年了，它们是怎么在随机坍缩到一个状态后瞬间通知对方坍缩到另一个态的？这显然不可能，因为超光速通信是违反狭义相对论的，本质上就是违反因果律的。因此爱因斯坦表示，这对粒子的状态是一开始就已经决定了的，只是在测量前我们不知道而已。
但是玻尔并不同意爱因斯坦的说法，他坚持一贯的主张：坍缩是随机的，坍缩前粒子没有确定的量子态。他指出这对粒子在被测量前并非两个独立的个体，而是一个整体，拥有一个波函数，直到测量发生，这个波函数发生坍缩才产生了两个量子态互相关联的粒子。这种假想实验中的现象被称为量子纠缠，爱因斯坦略带讽刺地称之为鬼魅般的超距作用，又译：远距离闹鬼……
【爱因斯坦的终极审判——贝尔不等式验证实验者】
两人各执一词谁也不服谁，然而当时他们并没有办法用实验去验证究竟哪一个说得对，直到两人相继离世。
到60年代，爱因斯坦的一个脑残粉，爱尔兰的实验物理学家约翰·贝尔提出了一个不等式：
∣Pxz-Pzy∣≤1+Pxy
根据这个不等式，实验物理学家就可以设计实验进行验证，假如爱因斯坦是对的，实验结果应该是满足这个不等式的，反之则表明哥本哈根学派是对的。
到了70年代，约翰·克劳瑟首先完成了检验贝尔不等式的实验。到了80年代，阿兰·阿斯佩克完成更为精确和几乎无漏洞的贝尔不等式实验。随后安东·塞林格也完成了更多纠缠粒子的无漏洞贝尔不等式实验。所有实验结果均表明，爱因斯坦错了！
【带潘建伟飞的人——安东·塞林格】
上世纪90年代，潘建伟留学欧洲，师从奥地利维也纳大学的塞林格攻读博士学位，在塞林格的带领下，潘建伟以第二作者的身份开创性地完成了量子隐形传态实验论文，这一成果奠定了量子信息技术的可行性基础。该论文入选《自然》杂志的百年物理学21篇经典论文！这一成就使潘建伟的科学地位大幅提升，为后来回国从事量子信息的科学研究时申请经费提供了足够的底气，从而为我国的量子科技发展奠定了坚实的基础。
可以说没有塞林格就没有今天的潘建伟，就没有今天我国走在世界前沿的量子信息科技！
当然，潘建伟也是投桃报李，在世界第一颗量子卫星上天后，潘建伟团队就与奥地利的老师合作进行了洲际的量子实验。目前，塞林格是中科院的外籍院士。
期望这次的预测正确，潘建伟的老师能获得诺贝尔物理学奖！
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量子世界中贝尔不等式成立吗
2022诺贝尔物理学奖证明了贝尔不等式在量子世界中不成立。
一、2022年的诺贝尔物理学奖已经正式揭晓了。获奖的理由是“用纠缠光子验证了量子不遵循贝尔不等式，开创了量子信息学”。根据诺贝尔奖委员会的说明，这三名科学家获奖是因为，用光子纠缠实验，证实了贝尔不等式在量子世界中不成立，并开创了量子信息学科。
二、在理论物理学中，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，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）。
三、在经典物理学中，此一不等式成立。在量子物理学中，此一不等式不成立，即不存在这样的理论，其数学形式为∣Pxz-Pzy∣≤1+Pxy。
四、贝尔不等式是1964年贝尔提出的一个强有力的数学不等式。定理在定域性和实在性的双重假设下，对于两个分隔的粒子同时被测量其结果的可能关联程度建立了一个严格的限制。
五、而量子力学预言，在某些情形下，合作的程度会超过贝尔的极限，也即，量子力学的常规观点要求在分离系统之间合作的程度超过任何“定域实在性”理论中的逻辑许可程度。贝尔不等式提供了用实验在量子不确定性和爱因斯坦的定域实在性之间做出判决的机会。
