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贝尔了解了双方争论之后,当然认为爱因斯坦是对的。
这个世界,怎么可能会出现违反直觉和常识的事情呢?
于是为了帮助爱因斯坦,贝尔反复琢磨了双方的观点。
在1964年的时候,他突然想到了一个数学方法,可以把两者的观点,给明确地表述出来。
贝尔用了一个不等式,来表示出了两者,在协调性上的数学区别。
贝尔不等式
贝尔认为,只要这个不等式成立,那么爱因斯坦就是对的。
两个粒子之间,就一定有事先约定好的方案。
如果不成立,那么玻尔就是对的。
两个粒子之间,没有什么事先约定的方案。
当然,他认为很显然这个不等式应该成立嘛。
不然他为什么不把符号倒过来,用成立来对应玻尔的理论呢?
不过,不管怎样,科学家一致认为这个不等式是对爱因斯坦和玻尔两人争论,或者说是对世界到底是经典的,还是量子的,最为明确的一个数学总结。
而且,这个不等式还比较好验证。
不过我们作为普通读者,怎么才能理解这个公式到底说的是什么呢?
我们也能用虚拟游戏的视角,来理解贝尔不等式的含义吗?
当然可以。
我们现在就尝试用游戏视角,来解释一下这个物理学上最重要的公式之一。
话说在虚拟世界的量子游戏里,我们用系统生成了一对宝箱,系统生成的每对宝箱里面都有一只漂亮的蝴蝶精灵。
双子宝箱
我们已知,宝箱里面的蝴蝶精灵的颜色只有白色和黑色。
而每对宝箱里的蝴蝶颜色,则一定是相反的,它们是一对「双子」精灵。
那么毫无疑问,如果有一对宝箱,那么无论什么时候,我们打开其中一只宝箱,看到了里面的蝴蝶的颜色的话,就能马上知道另一只宝箱的蝴蝶颜色。
但是这个游戏的设计师告诉我们,这种成对宝箱的程序实现方式,其实有些区别的。
具体说就是成对宝箱其实有两种实现方式:
一种是,事先就生成好一对双子蝴蝶,然后再分别装在不同宝箱里。
这种,先有蝴蝶,再装进宝箱的方式,我们命名为「传统宝箱」;
而另一种呢,则是在你打开成对宝箱中的任意一只的一瞬间,才马上执行生成蝴蝶的代码。
在两只箱子里,立刻生成一对颜色相反的双子蝴蝶。
我们将这种宝箱命名为「量子宝箱」。
于是游戏的设计师想挑战我们,想让我们试试看,能不能通过观察分辨出哪一对宝箱是传统宝箱,哪一对是量子宝箱。
这个挑战看起来似乎不可能完成。
因为简单从开箱后的观察结果来看,似乎两种形式的宝箱都是完全一样的。
两种都是装着颜色相反的双子蝴蝶而已,我们似乎无法分辨两者有什么不同。
打开的两个宝箱
但是,我们玩家都是很有耐心的,经过认真的反复摆弄两种不同的宝箱,重复开箱过无数次以后,我们还是发现了一些差别。
我们发现,每个宝箱里面的蝴蝶颜色其实是由三个部分构成的。
分别是「触角」、「翅膀」和「身体」。
每个部位都有可能是「黑色」和「白色」两种颜色中的一种。
不过每次开箱的时候,蝴蝶身上的颜色都是随机产生的。
当我们打开A宝箱的时候,我们如果看到蝴蝶精灵是「黑触角」+「白翅膀」+「黑身体」。
那么我们打开另外一个B宝箱,看到的蝴蝶精灵就必然是「白触角」+「黑翅膀」+「白身体」。
完全相反。
如果A宝箱看到的是「白触角」+「黑翅膀」+「黑身体」。
那么B宝箱里的蝴蝶就一定是「黑触角」+「白翅膀」+「白身体」。
一点都不会错。
那么,两只宝箱里蝴蝶的各部位颜色对应得很好,我们怎么才能分辨出差别呢?
我们仔细思考了一下,传统宝箱和量子宝箱之间的逻辑。
突然我们意识到,它们之间的差别就在于,是否提前约定好了。
传统宝箱里面的蝴蝶精灵,是事先生成好的。
那么两个蝴蝶之间,肯定已经约定好了一套对应的方案,它们才可能做到完全互补。
那么蝴蝶们需要约定好几套方案呢?
因为蝴蝶身上有三个部位可以变化颜色,那么我们排列组合一下就知道,总共需要八套方案。
传统宝箱的八套方案
也就是说,如果是传统宝箱的生成方式的话,那么两只蝴蝶精灵,必须先定好用这八套方案中的某一套,来生成各部位的颜色。
一旦定好就不能更改了。
而量子宝箱不同。
量子宝箱里面的蝴蝶,是先不定好颜色方案的,等着开箱的时候
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