综述

哲学家们对于世界本源的问题，争论了数百年。唯心主义认为，世界的本原是意识，而唯物主义则认为世界的本原是物质。通过争论与猜想，并不能够证明世界的本原究竟是什么。

科学研究的出现，使这些争论不击自溃，因为在经典物理所描述的世界里，所有的物理现象都可以用明确的因果关系标定，物质与物质之间的联系必须是真实而且客观存在的。

如果两个物体没有联系，他们不会产生作用。但是，在量子力学的不断发展下，出现了量子纠缠，它打破了经典物理所提出的定论。

双缝实验是什么？贝尔不等式检测为何比它还更恐怖呢？

双缝实验

双缝实验是一种演示光子或电子等等微观物体的波动性与粒子性的实验。

简单来说，就是将一束光照射到一块刻有两条缝隙地板上，光束通过缝隙之后，会照射到探测屏幕上。通过这个实验，科学家发现，探测屏上会出现明暗条纹相间的图样。

这个实验最早是用来证明光具有波动性，但是在20世纪初，量子力学迅猛发展，科学家们开始讨论光到底是粒子，还是波？科学家如果要认定光是一种粒子，那如何解释双缝干涉？

为了解释这个问题，科学家杰弗里·泰勒爵士设计了做了一个实验。他把入射光束的强度大大降低，使得在任意时间间隔内，最多只发射一个光子出来。

这个时候，他就发现主要时间足够长，最终还会有干涉图样。通过这个实验我们了解到就算每次只有单个光子，这单个光子也能够在同一时间过缝，他自己正在和自己发生干涉。

玻尔与爱因斯坦的争论

基于双缝实验，我们可以发现量子世界的粒子，同时具有粒子性和波动性。

哥本哈根派解释的量子力学中，有这样的观点：一是对客观现实世界的否定，即认为在我们观察前，不存在一个客观真实的世界；二是对因果论的否定，其随机的概率选择似乎没有什么理由可言。

这动摇了经典物理的根基。

以爱因斯坦为代表的经典学派，无法接受物理世界没有严格的因果性和客观性，他们认为哥本哈根理论“不一定是错误的，但一定是不完备的”，有必要找出问题在哪儿，用一个更好的理论替代它，把物理学拉回到正常的可理解的状态中来。

为了反驳这一观点，爱因斯坦提出了许多著名的思想实验，最为著名的就是关于量子纠缠的EPR实验。

爱因斯坦与他的盟友波多尔斯基、罗森共同发表了一篇名为《量子力学对物理实在的描述可能是完备的吗》的论文，文中将三人名字的首字母作为实验的名称。

在这个实验中，爱因斯坦想象出了这样一个场景：一个粒子，它本身自旋为0，但它不稳定，很快就衰变了，分裂为了两个小粒子，分别向相反的方向飞去。

这时，两个粒子分别有自己的自旋方向，而为了保持守恒，这两个粒子的自旋方向一定是相反的，一个是“左”，另一个是“右”，而绝不会是两个左或者两个右，它们必须保持处于相反状态的关联性。

那么，依据量子论的观点，在我们观察这两个粒子之前，他们都是处于叠加态的，也就是说每个粒子都可能是左，也可能是右，是不确定的。

而当我们观察其中一个粒子时，它们的波函数坍缩了，于是，其中的一个变为了左，而另一个同时变为了右。

哥本哈根派的玻尔在《物理评论》上，写了一篇同名论文进行反驳。玻尔认为，由于量子纠缠，整体系统的某种物理性质具有不可分性，并且这种不可分性与空间无关。

在测量前，两个互相纠缠的粒子无论相距多远都必须是一个互相关联的整体，连两个独立的粒子都是不存在的，更谈不上单个粒子的客观的物理状态。

正因为它们本是协调的一体，所以相互之间无需传递什么信号。他在坚持否认实在性的同时，暗示了超距作用的存在，因为他说“不可分性与空间无关”。

玻尔认为这个实验过程中并不存在经典信息的传输，因为量子纠缠中的粒子“本是协调的一体，相互之间无需传递信号”。

爱因斯坦认为物质的属性是事先确定好的，和观测没有关系。而玻尔认为物质的属性并不是事先就确定的，而是在人观测它的时候确定的。二者各执一词，谁也说服不了谁。

贝尔不等式判定

这时候，经典物理的拥护者——约翰.斯图尔特.贝尔提出了贝尔不等式判定，用来判定到底隐变量存不存在。其实，贝尔不等式就是一个数学公式。

利用这个公式，我们可以去研究在量子纠缠的背后到底有没有一个未知的隐变量，它是否会干预粒子之间进行相互作用，进而形成量子纠缠。如果这个不等式成立，那爱因斯坦提出的便是正确的，反之玻尔正确。

因为如果贝尔不等式不成立，那么爱因斯坦等人希望“完备理论” 并不能实现。那么玻尔所处的哥本哈根学派关于量子力学的诠释是正确的。

如果存在关于局域隐变量的物理理论，可以复制量子力学的每一个预测，就是说爱因斯坦等人希望“完备理论”是存在的，能实现的。

从上世纪80年代到最近，一共进行了多次的贝尔不等式检测，但所有的结果都判定：爱因斯坦是错的。但这些实验都无法给出一个完美的判定，因为每个实验都至少包含了这样或那样的漏洞，使得测试的结果能够以与定域实在论相一致的方式来解释。

贝尔不等式的可怕之处

贝尔不等式究竟可怕在哪里呢？

如果贝尔不等式不存在任何的漏洞，那么，一直以来我们所认为的物质的客观实在性便并不存在。长期以来我们所认为是真理并不正确，那世界是如何存在？难道我们人类是由意识控制的吗？

这就是贝尔不等式检测，比电子双缝干涉实验更恐怖的地方。