愛因斯坦生前自述：我不相信新量子力學，不相信上帝會擲骰子

作為20世紀最偉大的物理學家之一，愛因斯坦生前的一言一行都備受關注，其對新量子力學的質疑曾引起學界爭論。

上個世紀，和相對論並重的另一大理論就是隔壁班的量子力學。

量子力學的建立以1900年普朗克提出的能量量子化為標誌。1905年，愛因斯坦在能量量子化的概念基礎上提出來光量子假說，大力推動了量子力學的發展。

普朗克和愛因斯坦可以算作是量子力學的第一代耕耘者。他們也被視為舊量子理論的創始人。之後量子力學的話語權落到以玻爾為首的哥本哈根學派手中。 除此之外，對微觀世界的解釋還有多宇宙詮釋理論。哥本哈根學派和多宇宙詮釋理論一併被稱為新量子理論。當然，哥本哈根學派的影響力遠遠碾壓了後者。文中所說的新量子論特指哥本哈根學派。

青年時期的愛因斯坦

開始正文之前，我必須強調，愛因斯坦對新量子論的質疑在目前看來是錯誤的，但也不得不承認他的質疑也推動了新量子論的發展。

文中資料參考了愛因斯坦文集以及官方記載的本人談話資料。筆者只是從愛因斯坦的角度談談量子力學發展的曲折歷程，並非為愛因斯坦翻案。

在1905年，愛因斯坦提出來了光量子概念，第一次用量子概念解釋了光電效應。物理學家興奮不已，不得不感嘆新理論第一次嶄露頭角就如此鋒利，解決了人類數千年來對光本質的困擾。

雖然這個時候(1905年)人類已經發現了電子，但對原子內部的認知還停留在湯姆森的西瓜模型中(又譯葡萄乾蛋糕，棗糕模型等等)。

西瓜模型

人們在那時已經知道原子中有帶正電和帶負電的粒子。還知道原子整體呈現出電中性，於是推斷出：原子內的正負電荷一定剛剛好地抵消掉了。自然而然就會聯想到原子內部的正電和負電均勻鑲嵌在原子中，就像西瓜籽鑲嵌在果肉中一樣。這就湯姆遜原子模型。

直到1909年，盧瑟福通過α粒子散射實驗發現原子中有個很大的核，這個核帶正電，並且集中了原子總質量的99%以上，原子核外面是電子，並且很空曠。基於實驗，盧瑟福提出來原子的行星模型。認為電子繞原子核作圓周運動，就像行星繞恆星一樣。

行星模型

與此同時，人們發現行星模型具有重大缺陷，因為繞核作圓周運動的電子勢必有加速度，並會釋放能量，導致軌道越來越低，直至落到原子核內。這樣的話，原子核外就沒有電子了，那為什麼我們還能繼續觀察到電子呢？這就是行星模型的致命之處。

其實不管是湯姆遜還是盧瑟福，都在用經典物理的思維解釋原子模型。這在一點上，愛因斯坦是喜聞樂見的。直到玻爾開始用量子的概念對原子模型解釋後，情況才變得愈發激烈起來。

玻爾認為，核外電子的軌道應該分成不同能級，電子輻射了能量會同時降到低能級上，吸收了能量會跳到高能級上。

玻爾能級理論

這種解釋讓電子的運動第一次變得詭異起來。人類不理解，電子是如何變軌的？也不清楚電子為什麼沒有固定軌道。

隨著量子力學的發展，物理學家發現對於單個電子，就無法同時測量出它的速度和位置，而不得已用波數和振幅描述電子的軌道。

在1926年，海森堡和愛因斯坦的談話中，海森堡給愛因斯坦解釋到，我們沒有辦法測量電子的可觀察量，我們不能得到電子運動的十分準確的位置和速度信息。但是我們可以用概率描述電子的運動，儘管這樣很粗糙，但也是科學的，畢竟經典物理學中也常會用波數和振幅表達某一物理量。

海森堡

愛因斯坦反駁到，這樣做只是一個理論的過渡時期而已。因為我們還沒有能力了解電子的真實運動。

就好比我們並不是不能精確預測天氣，而是沒有能力記錄每個空氣分子的運動以及它們之間的相互作用。如果可以做到這些，那我們就能精確預測天氣。霧霾顆粒做布朗運動，不是說自然世界就沒有規律可言，而是我們不了解每個霧霾顆粒之間撞擊力度和方向而已，才不得已用布朗運動描述它們。

在1927年第五次索爾維會議上，愛因斯坦同樣表達了相似觀點。在愛因斯坦看來，現在用電子云描述電子的軌道並不是電子真實的運動情況。

哥本哈根學派總是用概率粗略的描述一群電子的運動規律，而不能準確地描述單個電子真實的運動規律。這隻能說明量子力學是不完備的，真正完備的量子力學肯定可以描述單個電子精確的運動規律。

信奉物理實在論的愛因斯坦，的確不會相信哥本哈根學派對電子運動如此詭異的解釋。

玻爾

而玻爾回懟愛因斯坦：不要驚訝，電子只能用概率波描述，這不是因為我們沒有能力，而是自然世界本該如此。

愛因斯坦肯定惱火不已，在他看來，自然世界的現象是實在的，精確的。用概率描述自然現象只是人在研究微觀粒子的過程中採用的一種不得已的手段，這種手段可以是概率統計，但背後對應的自然現象絕不會是撲朔迷離的概率波。

在1919年，愛因斯坦曾寫信給玻恩說到：我們應該對新量子論的成功感到羞愧。因為他們的靈感來自耶穌會的座右銘「不可讓你的左手知道你的右手所做的事」。如果真是新量子論描述的那樣，那麼自然世界就變得沒有確定性了。我是不相信我們無法精確預測電子的運動，就證明它具有自由意志。

電子云

1926年，同樣是在給玻恩的信中，愛因斯坦明確表示：「我無論如何都深信上帝不是在擲骰子」。

1924年，愛因斯坦給貝索的信中說到：我認為我在量子力學堅持的觀點是對的。暗指他們(指玻爾等人)誤入了歧途。

在1949年給貝索的信中。愛因斯坦說到，他並不是反感量子力學用概率統計的方式定量分析微觀粒子的運動。而是反感他們居然把這種不確定的概率當成自然世界應有的本質。

當然，愛因斯坦也並不閑著

在對量子糾纏的問題上，愛因斯坦提出來這樣一個假設：觀察糾纏粒子的其中一個，並同時知道另一個粒子的信息並不是什麼鬼魅的超距作用。就好像隨機往兩個盒子內放入一雙手套，把一個盒子放在房間內，另一個盒子拿到南極。要是我打開房間里的盒子發現為左手套，也同時知道遠在南極的盒子為右手套，這是邏輯推理。

愛因斯坦深信，量子糾纏是由於糾纏粒子分開的那一刻已經決定了一切，就好像左右手套一樣。新量子力學對量子糾纏的解釋很詭異，只能說明他們的理論不完善，並沒有完全搞懂量子糾纏內部的作用機制而已，或許導致量子糾纏的出現是某種未知作用在作祟。

在愛因斯坦眼裡，量子力學的不完備才導致了譬如概率波，疊加態，量子糾纏等稀奇古怪的解釋。

量子糾纏

1935年，愛因斯坦曾經聯合羅森等人提出來「EPR佯謬」，用於質疑量子力學的不完備性。愛因斯坦認為量子糾纏不能超光速，並且實驗結果並不因人的觀察行為而改變。

不能超光速就意味著：在某一區域，不能存在超光速行為，這叫定域論。觀察結果不因人而異叫實在論。在經典物理學中，正確的理論預測的結果總是一樣的，不管你在哪裡做實驗都是一樣的，除非實驗有問題。這就是實在論。愛因斯坦堅持的思想就是定域論和實在論，簡稱定域實在論。

愛因斯坦

1964年，貝爾提出來貝爾不等式給愛因斯坦和新量子論做裁判

答案顯而易見，愛因斯坦錯了。但貝爾實驗一直飽受有漏洞的詬病。直到2016年開始，科學家利用超過10萬人的自由意志做了升級版大貝爾實驗。

實驗結果於北京時間2018年5月10日公布了，其結果強有力地證明了愛因斯坦的定域實論是錯的， 量子力學理論是對的！經歷了100年，我們終於可以為新量子力學洗白了！

但是還有人不甘心，畢竟這10萬人都在地球上，只有排除了任何光速以下的「隱變數」，才能證明量子糾纏的確是「魔鬼般的超距作用」。

科學家接下來計劃在月球上做貝爾實驗。到時候全民又有機會參與這樣偉大的實驗了。

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