为什么爱因斯坦说上帝不会掷骰子?
为了在1927年第五届索尔维会议上反驳玻尔的量子力学理论,爱因斯坦提出了当时玻尔领导的哥本哈根学派著名的量子力学“不确定性原理”。在这次会议上,爱因斯坦直接指出:“上帝不掷骰子”,而玻尔直接反驳:“不要安排上帝做什么”。
这就是爱因斯坦当时说这句话的背景,但是为什么爱因斯坦说这句话是针对玻尔的呢?
这也始于20世纪初。经过长期的科学发展,人们对物质的认识逐渐从宏观加深到微观。起初,人们认为光在光的研究中具有波粒二象性,但是光的双缝干涉实验所反映的奇怪现象还没有得到解释。爱因斯坦和普朗克是量子力学的创始人。特别是爱因斯坦,他很长一段时间都在努力思考反映在量子世界中的现象,但是他不能用统一的定律来解释量子运动现象。这时,哥本哈根学派的玻尔和海森堡提出了“不确定性原理”。这个理论意味着你不能同时知道粒子的位置和速度。微观粒子在粒子位置不确定表面上的行为与宏观物质有很大不同。
当时,这一理论似乎是一种哲学解释。为了对抗哥本哈根学派,爱因斯坦的得力助手薛定谔做了一个著名的实验,叫做薛定谔的猫。想象一个封闭的盒子里有一只活猫和一瓶毒药。腐烂发生时,药瓶破裂,猫会中毒。根据常识,猫可能死了也可能活着。
根据量子力学的解释,盒子里的猫处于“死-活叠加状态”——,既死又活!你必须等到你打开盒子,看看猫,才能决定它是活的还是死的。然而,这个实验对玻尔大有裨益,在某种程度上证实了玻尔对量子力学的解释。量子纠缠更令人惊讶。
然而,此时出现了一种看似哲学的观点来解释这一现象,这是他无法接受的。他认为必须有某些定律来解释微观粒子的运动。虽然他还没有想出一个具体的理论。到目前为止,量子力学的研究已经取得了很大的进展,科学界普遍认为玻尔的理论是正确的。