你可以通过观察你的自旋探测器之间的角度如何影响你在每个光子上的测量结果来量化它 。 如果你测量两个光子的x和x , 你的角度是0或180度 。 如果你测量x和z , 它是90或270 。 但如果你在x和z之间测量 , 它可能是30或45或其他一些数字 。
如果没有信息传递 , 你会期望在不同角度的测量服从下面的红线 , 即角度之间的完全线性相关 。 当你的探测器平行或垂直时 , 你可以假装信息没有转移 , 因为蓝线和红线在这些角度交叉 。 但在其他情况下 , 相关关系是非线性的 , 这意味着信息必须被转移 , 不仅是关于被测量的东西 , 而且是如何被测量的 。
在量子场理论中 , 这种信息转移发生在所有的时间和空间 , 从大爆炸到时间的尽头 , 从地球到空间的尽头 , 如果有这种东西的话 。
多世界解释你可以通过多世界解释来解决这些问题:例如 , 你可以通过说粒子自旋的每个值作为一个明确的值存在于多元宇宙中该粒子的一个副本中 , 来恢复现实主义和位置性 。 从一个光子到另一个光子的表面信息传输是一种幻觉 。 相反 , 你——意思是你的一个副本 , 已经被分割到一个特定的宇宙中 , 在那里它看起来是这样的 。 这很容易理解 , 但很难相信 。
对量子理论的修改你也可以通过修改量子理论来恢复现实主义和位置性 , 但并不容易 。
例如 , 大卫-博姆(David Bohm)引入了导引波来引导粒子并为它们进行交流 , 这恢复了现实主义 , 但没有恢复位置性 。 还有许多其他的变种和新解释 。 大多数已经不那么流行了 。
修改量子理论就像玩火 , 你经常会被烧伤 。 量子理论毕竟是一个有100年历史的大厦 , 是有史以来最成功的物理理论 。 几乎所有的修改都给宇宙引入了一些随机性的因素 。 也都未能恢复位置性 。
从直觉上思考量子理论是很难的 。 爱因斯坦的相对论没有发挥作用 , 也会产生问题 。 一旦你过渡到量子场论 , 那些修饰所依赖的许多假设就会消失 。 像博姆的理论就开始崩溃了 。
如何直观地思考纠缠问题想象一下 , 有一个上帝视角 。 回到纠缠的光子上 , 想象一下 , 它的自旋是一个小箭头 , 垂直于它的运动 。 箭头随机地、不连续地移动着 。
现在你看光子B以光速向相反方向移动 。 它也有一个箭头在随机地移动 。 奇怪的是 , 每当光子A的箭头移动到别的地方时 , 光子B的箭头就会瞬间移动到相反的方向上 。 无论它们之间的距离有多少光年 , 箭头都会彼此同步移动 。 这就好像它们是一个粒子在两个地方 。
你能想象这种情况发生的唯一方法是它们以某种方式连接在一起 , 要么是通过一个允许瞬时通信的指导性波函数 , 要么是宇宙的本质所包含的东西 。
扩展的位置性假设我们再看一下位置性 , 并试图扩大我们对它的定义 。 从四维角度看光子 。 想象一下每个光子的路径 。 两者共同形成一个单一的结构 。 这个结构不是一个点结构 , 而是一组线(称为世界线) 。 有两条线在光子成为纠缠的空间和时间上的一个点上相连 。
假设这些世界线是真正的粒子 , 不是时间和空间的点 , 而是穿过时间和空间的线 。 而这些粒子能够沿着这些世界线交流 , 回到它们的原点 , 回到时间中 。 如果是这样的话 , 那么这些纠缠的粒子能够 \"瞬间 \"分享信息也就说得通了 , 因为它们是通过时间进行交流 , 沿着世界线调和它们的状态 。
如果我们把位置性定义为连接的世界线 , 而不是发生在点上的事件 , 那么纠缠就不再违反它了 。 而且 , 由于信息不能从光子A传递到光子B , 它也不违反因果性 。 (你不能把信息送回过去或比光速快 , 因为两个光子共享的所有 \"信息 \"都是随机的) 。 ) 另一方面 , 两条不相连的线不能被纠缠 , 除非它们被第三条线连接 。
坍缩的位置性然而 , 量子场理论将这些粒子表示为简单地输入到一个跨越所有时间和空间的巨大的场集 。 这个场连接了宇宙中所有能够相互作用的粒子 。 这意味着我们必须扩大我们的世界线的概念 , 以包括场 , 但幸运的是世界线是四维场的一维版本 。 因此 , 我们对位置性的定义仍然成立 , 但现在涵盖了所有的时间和空间!这意味着我们必须扩大我们的世界线概念 , 以包括场 。
有了这个补充 , 作为一个概念 , 位置性就崩溃了 , 但所有东西都是位置性的 。 如果不进一步修改量子场理论 , 它就变得毫无意义 。
自由意志与位置性在这个位置性的问题上有一个漏洞 。 量子理论表明 , 实验之间存在着相关性 , 这表明关于正在进行的实验的信息正在被即时传送 。 但是 , 如果宇宙在一开始就已经知道这些实验和它们的结果呢?
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