主题：【原创】唯心的先验的唯物主义 -- 东方射日

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老视野待整

请看Aspect去年在Nature上关于定域性和实在性的讨论

A. Aspect, "Quantum mechanics: To be or not to be local," Nature 446, 866-867 (19 April 2007)

The experimental violation of mathematical relations known as Bell's inequalities sounded the death-knell of Einstein's idea of 'local realism' in quantum mechanics. But which concept, locality or realism, is the problem?

To interpret these [EPR] correlations, Einstein said, one must accept the concept of local realism. This principle states that results of measurements on a system localized in space-time are fully determined by properties carried along by that system (its physical reality) and cannot be instantaneously influenced by a distant event (locality).

But after Bell's discovery that local realism entailed a limit on the correlations — a limit he expressed in his celebrated inequalities — a series of ever more ideal experiments (ref. 5 and references therein) has led us to abandon the concept [i.e., local realism]. It is then natural to raise the question of whether one should drop locality — which equates to the impossibility of any influence travelling faster than light — or rather drop the notion of physical reality.

The violation of Bell's inequalities implied that realism and locality are not simultaneously tenable. Violation of Leggett's inequalities [见发表于同期Nature的实验结果，是为Aspect写此介绍文章的缘起] implies only that realism and a certain type of non-locality are incompatible.

复我不能肯定我是否正确的理解了衲子兄的问题

家园

【摘要、翻译】另见Zeilinger去年Nature上的论文

外链出处

Simon Groeblacher, Tomasz Paterek, Rainer Kaltenbaek, Caslav Brukner, Marek Zukowski, Markus Aspelmeyer & Anton Zeilinger, "An experimental test of non-local realism," Nature 446, 871-875 (19 April 2007).

摘要

多数在搞科研的科学家对于‘实在性’这个概念坚信不移，这种观念认为，有独立于观测的客观实在的存在。但量子力学已经粉碎了不少我们的基础信条。根据Bell定理，任何同时基于实在性和局域性（意谓：局域事件不能被类空间隔外的行为所影响）的理论都和量子力学的预测有出入。关于纠缠的粒子对的实验已经充分证明了量子力学的预测，于是使那些局域实在性的理论都站不住脚。若仍将实在性作为一条基本概念予以维护，则必然需要引入幽灵般的超距作用。在拙文中，我们从理论和实验上说明，相当合理的、广泛的一类非局域实在性的理论与实验测量到的量子关联相矛盾。实验中，我们测量两个纠缠光子之间的以前未被测试过的关联性，并且表明，这些关联性破坏了对于非局域实在性理论的Leggett不等式。我们的结果说明，仅仅放弃局域性的假设还不足以使得与量子实验相调和，除非某些关于实在性的人们直觉的理解也被抛弃。

Most working scientists hold fast to the concept of 'realism'—a viewpoint according to which an external reality exists independent of observation. But quantum physics has shattered some of our cornerstone beliefs. According to Bell's theorem, any theory that is based on the joint assumption of realism and locality (meaning that local events cannot be affected by actions in space-like separated regions) is at variance with certain quantum predictions. Experiments with entangled pairs of particles have amply confirmed these quantum predictions, thus rendering local realistic theories untenable. Maintaining realism as a fundamental concept would therefore necessitate the introduction of 'spooky' actions that defy locality. Here we show by both theory and experiment that a broad and rather reasonable class of such non-local realistic theories is incompatible with experimentally observable quantum correlations. In the experiment, we measure previously untested correlations between two entangled photons, and show that these correlations violate an inequality proposed by Leggett for non-local realistic theories. Our result suggests that giving up the concept of locality is not sufficient to be consistent with quantum experiments, unless certain intuitive features of realism are abandoned.

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所以，前沿物理学家的观点是：局域性和实在性二者不能得兼。至于随机或是决定论，好像实验结果并没有带来什么限制条件。

复【讨论】谈点个人对于量子力学与隐变量理论的理解

家园

送花

复我不能肯定我是否正确的理解了衲子兄的问题

家园

呵呵，我也不是做量子引力的

引力的量子化的浅层困难在于重整化失效，超弦声称能够解决。但是为了不与量子力学冲突，需要额外的维度...广义相对论是很独特。时空不是背景，而是动力学变量本身，我猜这是困难所在。不过，好像也是可以与量子化相容的。

复【摘要、翻译】另见Zeilinger去年Nature上的论文

家园

这两篇文章我都看过

Zeilinger的实验我在前文已经提到了，你如果看到它的第二段，而不仅仅是摘要，就会明白这个实验的目的就是为了验证一类非定域的隐变量理论．

同样的，Aspect的那篇导读，在你转载的第三段下面，紧接着还有这样一句话：there is no logic answer to that question: one can choose to abandon either concept, or even ｂoth.

所以，我不太明白衲子兄的意思。如果说“至于随机或是决定论，好像实验结果并没有带来什么限制条件。”，这我完全同意，目前没有证据表明描述这个世界的完美理论应该是决定论的，还是几率性的。

如果衲子兄认为对于决定论的理论，定域性和实在性不可得兼。我也大体上赞同这个看法，这两个概念至多只能保留一个，全都抛弃也是可能的。

最后，如果衲子兄认为量子力学是非定域的，或者非实在的，那我就不能同意了。量子力学坚持态叠加原理，自然是实在性的。狄拉克方程是洛伦兹不变的，自然与狭义相对论没有什么矛盾，在这个意思下，不能说量子力学是非定域的。

复【讨论】谈点个人对于量子力学与隐变量理论的理解

家园

问一个测量的问题

自己所学，与量子力学相差太远。有时候看相关的帖子，纯粹会瞎想一些东西。一个自己一直不了解的一个东西，就是在测量时的能量级别问题。

在日常生活中，我们可以看到东西，是因为物体上的光进入了人的眼睛。在人看到物体的这个“测量”过程中，是有能量传递的 - 通过光子的运动。相对于人和物体来说，正常情况下光子的能量太小了，可以忽略不计。在其他的宏观测量中，都存在非常小的、可以忽略不计的能量传递。

在量子力学中，如果我们要测量光子（或其他基本粒子）的运动，我们也需要一定的能量。但是，由于光子本身的能量级别太小，如果测量中所传递的能量级别过大（相对于光子的能量），那么这个能量足以改变光子的状态。在这种情况下，我们“观察”的光子运动，已经不是原来的光子运动。

我的问题是，在现在的量子力学研究中，我们的测量手段是什么？相对于光子的能量级别，测量中能量传递的级别是多大？

谢谢！

复问一个测量的问题

家园

探测光子的手段很多

比如光电二级管或者光电倍增管，都是通过把光信号转化成电信号来探测光场的强度。光子本身被探测器吸收。现代的单光子探测器已经非常灵敏，测量中的能量尺度就是单个光子的能量。当然转化成电信号之后还需要放大。

除此之外，利用非线性光学介质，比如处于李德堡态的原子，可以实现对光子无损测量。这些介质对入射光的吸收非常小，而场和物质间的相互作用非常强。这样在待测光束毫无阻碍的穿行其间的同时，可以改变介质的某些性质，比如折射率，介质的变化可以通过另外的光束来探测，由此反推出待测光场的强度。现在已经可以做到对单个的光子反复进行测量。也就是说这种测量可以不改变光场的状态。你可以放狗去搜“quantum non demolition measurement”。

复【原创】唯心的先验的唯物主义

家园

我认为物理学的新方向是生理学

我们现在的一切物理基础，都是建立在光学观测上的，如果说人脑和电脑一样有采样频率的话，人的采样极限就是光速。

也就是光速不变并不一定是自然界中的真实，超光速现象也受制于人依赖光学认识世界而无法捕捉。

我们现在所知道的物理世界，仍然同几百万年前一样，是一个光学的世界。

可世界的基础是千万种相互作用的结果，我们只依靠光学这一种物质间的作用，永远只能是瞎子摸象。

复我认为物理学的新方向是生理学

家园

不是这样的

物理学试验早远远不限于光学的相互作用了。

人看读数是靠眼睛，但是那个得到读数的仪器可不一定是光学的。