「上帝不會擲骰子」這句話最早在出現在1926年愛因斯坦寫給波爾的一份信中!
但是被眾人所熟知卻是在1927年比利時布魯塞爾召開的第五屆索爾維會議上,這屆索爾維會議被稱為史上最著名的一屆。
為什麼這屆索爾維會議這麼著名呢?
由於參與的物理學大咖多、討論的問題重要,所以被稱為最著名的一次。這屆會議上出席了我們所熟知的愛因斯坦、波爾、普朗克、居裡夫人、康普頓等等17位著名的諾貝爾學獎得主,被稱為最強大腦的雲集,號稱當時全球三分之一的智慧匯集於此次會議。並且此次會議是量子力學發展階段非常重要的一次辯論會,被稱為微縮版的量子力學史。
這屆會議的主題是「電子和光子」,其中最精彩的部分,當然是愛因斯坦與波爾之間激烈的論戰,愛因斯坦與波爾之間的辯論真可謂針尖對麥芒,不過最後還是以愛因斯坦棋輸一招而落敗,
怎麼回事呢?
此次會議大概分三大陣營:
實驗派:布拉格、 康普頓
哥本哈根學派:波爾、波恩、海森伯 、泡利
哥本哈根反對派:愛因斯坦、 德布羅意 、薛丁格
從這個分派上,大家或許就能看出愛因斯坦與波爾之間劍拔弩張的氣氛!
他們爭論的主題就是量子力學的完備性和波函數是否精確描述了單個體系的狀態!
波爾等人認為在量子力學中,要用波函數來描述微觀粒子的量子態,波函數可以幫助我們計算出粒子出現在某一位置或者處於某種運動狀態的概率 —— 一個事件發生的概率等於其波函數絕對值的平方,人為的觀測會導致波函數塌縮成一個確定的量子態。
哥本哈根詮釋的最基本原理就是不確定性原理、波函數塌縮、互補性原理,這種解釋就好像擲骰子一樣,在骰子落地之前,我們不可能確切地知道投出的到底是幾點,也就是投出骰子的六個面中,哪一個面朝上是隨機出現的,只有當骰子落地後,我們才能知道這次擲骰子事件到底投的是幾點!
可是愛因斯坦是一個非常虔誠地相信因果律的人,他相信,任何一種事物或者現象的出現必然有其背後的原因,不可能是隨機的,他認為,如果我們能知道骰子投出去時所受的力、空氣的阻力、接觸地面時所受的力等等一切參數,骰子的點數我們是可以預測的!
而哥本哈根學派的概率論只能讓我們知道最終結果,中間的過程竟然是不確定的,波函數塌縮的原因和過程也說不明白,這違背了他所堅信的因果律,所以,他認為我們之所以不能了解微觀粒子隨機出現的原因是因為有一些隱變量沒有被我們發現,如果我們找到了這些隱變量,微觀世界就不是隨機的了!
他非常反對波爾等人的這種概率論,他認為概率論這種描述模稜兩可,是不全面的,所以,他提倡隱變量理論,是以波爾為首的哥本哈根學派理論的「死對頭」。
愛因斯坦認為哥本哈根學派所描述的這種量子態的隨機性表明:同一個過程可能會產生許多種不同結果。按照概率論解釋,電子通過雙縫後出現在感應屏位置是隨機的,那麼感應屏上的許多區域就必須同時對電子行為進行觀測,才能瞬間作出反應, 這種瞬間反應暗示著一種超距作用,是違背相對論的,這也是他反對哥本哈根詮釋的原因之一!
不過後來的「貝爾不等式」的不成立,表明愛因斯坦所主張的隱變量理論不正確,也說明了量子糾纏不能用隱變量理論解釋,量子糾纏這種鬼魅般的超距作用的確存在。
愛因斯坦所堅信的「因果律」成為了阻礙他正確理解量子現象的障礙,所以他才會在與波爾的爭論中落敗,從而說出:「上帝不會擲骰子」這樣的話,或許這就是人在不理解自然現象時所表現出的最無奈的一面吧!