一篇文章彻底搞懂“爱因斯坦”和哥本哈根学派对量子力学的理解

前面一期文章中我讲解了“贝尔不等式”是如何证明哥本哈根学派对量子力学观点的正确性，但是这个似乎还是很违背我们的常识，让人觉得非常不可思议，今天我们就来梳理下量子力学的三个特点：不确定性、叠加性和非定域性。

首先我还是指出关于量子力学中比较出名的学术争论，第一派就是以爱因斯坦、薛定谔为首的大咖级别人物，另一派就是以波尔、波恩和海森堡等人牵头的另一批大咖级别人物，下面我们就来正式看看这两派人物对量子力学观点上的差别。

爱因斯坦学派认为，微观粒子在任何时刻都有一个固定的位置和速度，微观粒子和我们宏观物体本质上没有什么差别，我们之所以无法同时精确测量微观粒子的位置和速度，是因为我们的量子力学理论还不够完善，这个理论还无法完全揭示量子世界的物理规律，所以这个不确定性其实是因为人类对物理规律掌握程度的不够造成。

但是哥本哈根学派认为，微观粒子在任何时刻都可以同时处于某个范围内的任意位置，也可以同时拥有多个速度，所以微观粒子本身就是不确定的，当我说微观粒子同时处于多个位置，这听起来很荒谬，但是却可以用数学语言来表达这种不可思议的现象，那就是叠加态。同时哥本哈根学派认为我们之所以无法同时精确测量一个微观粒子的位置和速度，不是因为我们掌握的物理规律不够，而是因为微观世界本来就是如此，微观世界本来就具有不确定性，这个不确定性是一个自然规律，且我们通过技术手段的提升对这个不确定性不会做任何丝毫的改变。

爱因斯坦学派也认为，首先一个有质量的物体无法超光速，不仅仅如此，一个无质量的信息在两地之间传递也不能超光速，所以这个世界是定域的，一个事物想要对另一个事物产生因果关系，这个作用速度也不能超光速的。

哥本哈根学派认为，有质量的物体的确无法超光速，关于这一点两派之间无矛盾，但是一个无质量的信息传递可以瞬间完成，也就是说可以超光速完成，进一步说一个事物可以瞬间完成对另一个事物的因果关系，所以这个世界本质来说是：非定域的。

爱因斯坦学派认为，观察只是“发现”微观粒子的运动状态，观察本身对微观粒子没有其它额外作用，微观粒子也不会因为我们的观察而改变自己的状态，观察是独立于微观世界存在，你观察与否完全不影响到微观世界的进程。

哥本哈根学派认为，观察不仅仅“发现”微观粒子的状态，观察还“创造”了微观粒子的状态，正是由于“观察”使得微观粒子从“叠加态”变到“本征态”（不知道啥是本征态，前面文章详细讲解了，可以看看）。

通过以上的梳理我相信大家对两派观点差别应该有一定程度的理解了，那么到底谁对谁错呢？其实根本上一期的贝尔不等式内容已经知道答案，爱因斯坦学派错了，哥本哈根学派对了。但是由于我们一直生活在宏观世界里面，所以积累起来的经验和直觉放到微观世界，我们非常难以理解。比如一个微观粒子怎么可能同时处于多个位置呢，怎么可能同时拥有多个速度呢？观察怎么会“创造”微观粒子的状态呢？这一切显得如此荒谬和反常规。但是我前面讲解狭义相对论时谈到时间也有快慢之分，时间有具有相对性时，这也是一个反常规的理论，可惜这么一个反常规的理论居然被证明是正确的，所以大家今天开始不要再对自己的直觉和常规深信不疑，直觉不等于真理，常规不等于真相，微观世界真的具有：1不确定性、2叠加性、3非定域性，这是微观世界的三大特性，这个特性和我们的技术发展无关，这是微观世界的内在属性。