愛因斯坦起初表達「上帝不會擲骰子」是為了否定量子力學哥本哈根學派對微觀粒子運動規律的詮釋。
他要弄清楚微觀粒子到底是真隨機還是假隨機
量子的概念自1900年被普朗克提出之後,首次成功應用到了愛因斯坦的光電效應,這也反向支持了量子的概念,光量子概念確定了量子力學的地位。
所以說普朗克和愛因斯坦是量子力學早期的奠基人,他們統屬舊量子學派。
當量子力學進入到原子內部時,特別是解釋電子的軌道規律時,這時候愛因斯坦和普朗克沒有做出建設性的研究。量子力學的大旗自然而然地交到了以玻爾為首的哥本哈根學派的手裡。以玻爾為首,他率先用量子的概念結束了幾十年來對原子模型的猜測之路。
從最早的實在原子論,到麵包葡萄乾模型,再到行星模型。從19世紀到20世紀初,人們對原子模型的解釋總是被實驗證偽。
到玻爾之前,原子模型面臨最大的問題就是:電子如何繞原子核運動?
玻爾在吸收舊量子學派的能量量子化概念之後。採用了分立、非連續的概念套用到電子軌道上。這就是玻爾的電子能級模型。
玻爾在吸收舊量子學派的能量量子化概念之後。採用了分立、非連續的概念套用到電子軌道上。這就是玻爾的電子能級模型。
按照哥本哈根學派的說法,電子從基態到激發態的躍遷是分立的,是不連續的。這種跳躍是隨機的,我們不能明確單獨電子的跳躍規律。也無法同時精確測量單獨電子的動量和位置信息。
預測電子的行為只能用電子出現在某一空間的次數來歸納概率。用概率描述電子的運動才是正確的做法。這也是電子云模型的簡易解釋。
可是愛因斯坦並不這樣認為,他認為正是因為以哥本哈根學派代表的量子力學不完備才導致了概率描述的荒唐之舉。愛因斯坦認為電子的行為是可以確定的,而不是類似擲骰子那樣而縹緲不定。
之所以我們暫時用概念描述電子的運動規律,在於電子內部的運動機制我們暫且不明朗。就好比預報天氣只能用概率,並不是因為空氣分子的運動是真隨機,而是人類無法同時掌握雲層中每個分子精確運動的軌跡。
如果我們可以追溯大氣中每個空氣分子,水分子,微粒的運動規律以及它們之間的碰撞規律。那麼我們就完全有能力百分之百地確定明天的天氣。天氣預報的概率並不是由空氣分子運動的隨機性導致的,而是未知量導致的。回首量子力學用概率描述微觀粒子的運動規律,也並不是因為微觀粒子的本質是隨機的,而是由於人們暫且無法察覺到的隱變量在作祟。
愛因斯坦和玻爾的爭議點,終於在1927年的第五屆索爾維會議中集中爆發。
愛因斯坦不僅了質疑量子糾纏的超距作用,還質疑了哥本哈根學派對粒子的概率性詮釋。愛因斯坦直接對玻爾說,「上帝並不會擲骰子」。而玻爾直接回懟愛因斯坦說「不要告訴上帝該怎麼做?」
隨後,愛因斯坦和玻爾對賭用貝爾不等式量化了。現在的貝爾實驗結果已經十分明顯地傾向玻爾,愛因斯坦99%的可能性是輸了。量子糾纏的超距作用是存在的,量子力學是完備的,上帝真的在擲骰子,而且是真隨機骰子。