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探索量子力学里的奇妙联系 颠覆思维的量子力学其实也可以很简单

时间:2021-12-11 07:44:46

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探索量子力学里的奇妙联系 颠覆思维的量子力学其实也可以很简单

大家好我是你们的老朋友梦梦,为了展现梦幻的魅力,以后的每一天我都将为大家放送物理干货,希望你们会喜欢。小编虽没学过量子力学,听过了太多的量子科学家们的八卦故事,偶然的机会认真的了解了量子力学的发展史,有些故事还是挺有意思的,但不是八卦故事那样神秘又传奇,从今天开始,分享一下自己学到的量子力学发展的故事。贝尔不等式已经提出来了。但是因为对实验条件要求比较高,一时半会儿的很难去做实验,加之上世纪60年代中期,夸克理论出来了,大家兴趣都在那边儿。

大家对于核子内部的结构比较关心,相对于量子力学基础理论的诠释这方面,并没有花太多的力气,这也是人之常情,大家认为不管你怎么诠释,也不妨碍继续计算。也不妨碍大型加速器去做实验,你能想象今天还有人会绞尽脑汁去设计实验来证明地球绕着太阳转吗?当然不会。对于量子力学来讲,大家都已经习惯这种与经典力学完全不一样的模式了,还是留给少数的理论物理学家去慢慢讨论。包括贝尔在内,也不是在本职工作之内来搞出来的贝尔不等式。可就是有人惦记着验证贝尔不等式,就是克劳瑟。

他出生于物理学世家,他的父亲、叔叔、及家中几个亲戚都是物理学家。后来,他进了加州理工大学,受到费曼的影响,开始思考量子力学基本理论中的关键问题。他就跟费曼商量,咱么能不能搞出个实验来验证EPR和贝尔不等式。费曼听完了,直接蹦起来,把克劳瑟从办公室里给扔出去了。这是克劳瑟后来回忆的的时候说的。这当然又开玩笑的成分,说的比较夸张。但是你可以看到费曼的态度。肯定觉得这事儿多余去干。后来克劳瑟去了哥伦比亚大学,他特别仰慕李政道,因为李政道也重视实验。

克劳瑟意识到,根本不能用这样的方式来获得纠缠粒子。这个办法要想稳定的做实验,很难。克劳瑟想的入迷,就把自己的主业给抛到脑后去了,他到哥伦比亚读博士,可不是冲着贝尔不等式来的。他的主业是跟着赛迪斯教授搞微波背景辐射方面的课题。现在倒好,主业给扔一边儿去了。满脑子的量子纠缠和贝尔不等式。他老师对他不太满意,后来给他写的评语也不好,在推荐信里面直接了当的写上了“不要聘用这个家伙!因为只要一逮到机会,他就要去做量子力学实验中的那些垃圾工作。”这叫人家怎么找工作,果然后来克劳瑟很长时间当不上教授。

克劳瑟觉得贝尔不等式需要进一步改进,现在还是不利于实验,纠缠光源最好用可见光。正负电子对撞的能量太大,产生的光子频率太高,这样是不行的。他写了一篇文章,就寄给了美国物理学会在华盛顿搞的年会。1969年,物理学会的年会就要开了。就在克劳瑟准备论文的时候,也有人就惦记上贝尔不等式了。有师徒俩还就对贝尔不等式充满了兴趣。老师教西莫尼,学生叫霍恩。西莫尼一直学习的是哲学,25岁就从耶鲁大学拿到了博士学位,后来又在麻省理工当上了终身哲学教授。这已经是很不错的成就了。

不过别人不知道的是,这个西莫尼内心埋藏着一个物理学家的梦想。他又到普林斯顿大学去攻读物理学。老师是尤金·维格纳。一个从匈牙利来的物理学家,后来移民美国,是费米搞核反应堆的助手,1963年,他获得了诺贝尔奖。西莫尼那些年比较累,经常要波士顿和普林斯顿两头跑,学成以后,他就不在麻省理工当教授了,人家去了波士顿大学。因为波士顿大学的物理系是跟哲学系一起合办的,因此你搞物理也行搞哲学也行,这个西莫尼就感到真是如鱼得水。西莫尼啥时候对量子力学感兴趣的呢?那是1963年的一次会议上。

西莫尼去了,一看好家伙,大会主席是波多尔斯基。就是EPR论文中间那个P。爱因斯坦已经去世了,罗森又不在。就波多尔斯基在这西莫尼一看全是名家,尤金·维格纳、玻姆,就是搞隐变量的那个玻姆,再一扭头,大神狄拉克也在。波尔去世了、薛定谔去世了、泡利去世了,海森堡不怎么出来,数数大神级别的也就这位狄拉克了。分组讨论的时候,维格纳让西莫尼发言。西莫尼发言的题目是“观察者在量子理论中的作用”。刚说完话,西莫尼一看狄拉克站起来提问题。当时差点儿吓了个半死。

西莫尼见了一堆的物理学大牛,信心大增,他把自己的讲话稿打印了好多分。有一次他发现,自己的邮箱里面有一份贝尔的论文。他拿出来一看,立刻被贝尔不等式给吸引住了。换句话说,他也掉坑里了。跟克劳瑟一样。霍恩是西莫尼在波士顿大学的第一个研究生,这个研究生在接触了贝尔不等式以后跟他老师一样,也掉坑里去了。对这个问题就着了迷。可是这师徒俩谈理论还行,做实验就不擅长了。特别是西莫尼。他是从哲学转到理论物理的。哲学又不需要做实验,因此没这方面的训练,他们不得已,需要继续找到同伙才行。

好不容易在哈佛大学找到一个正计划做双光子相干实验的研究生霍尔特,三个人立刻就搅合到一起去了。他们三个没赶上向1969年的物理学会年会提交论文。他们晚了一步,维格纳建议他们跟克劳瑟联系看看,他们就给克劳瑟打了个电话。两边在电话里聊的还挺投机的。克劳瑟还定大度的,商量下来最后决定,论文用他们四个人的名字发表。好了,今天的内容就到这了,喜欢我的文章可以点赞加关注,我们明天再见。

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