8.[ 量子力學家對 EPR 的解釋 ]

我們回到 EPR 論文的爭議. 在 EPR 的假想實驗中, 以古典物理思維來說, 完全無懈可擊. 在兩粒子系統中, 「我們可以獲得粒子精確的位置和動量」這結論, 直接違反測不準原理, 挑戰量子力學的根本. 量子力學家如何應對呢?

這裡牽涉到雙方對宇宙本質的基本信念與認知.

玻爾當時, 便指出 EPR 以古典物理思維, 提出關於「物理實在」的觀念, 模糊不清: 「不以任何方式擾動該系統」這句話的陳述, 含意不明. 量子力學家承此, 明白指出:量子思維考慮的是系統條件態. 系統條件態是一種科學哲學, 先簡單的說明: EPR 認定,「兩粒子系統中, 兩個粒子有絕對相關的位置和絕對相關的動量, 並且可以同時精確測量.」這個假設, 就是錯的. 這跟「單一粒子有絕對的位置和絕對的動量, 並且可以同時精確測量.」的陳述, 同出一個模樣. 對於單一粒子, 先測量位置, 再測量動量. 與兩粒子系統, 先測量 A 的位置, 再測量 B 的動量, 是同一回事.

這怎麼說得通呢?

對於單一粒子, 測量了位置, 就會擾動該粒子的動量. 而對於兩粒子系統, 測量 A 的位置, 並不會擾動 B 的動量呀! 錯就錯在這裡. 引用大衛玻姆的話說, 只要兩個實體結合起來, 形成一個獨立系統, 這個結合就是不可分解的. 古典思維認為每個過程, 都可以無限分解成確定時空域內的各個部份的處理方法失效了. 對於兩粒子系統, 測量 A 的位置, 會擾動 A 的動量, 也同時會擾動 B 的動量. 這就是量子力學所謂系統條件態的觀念. 這裡隱藏著非局域性影響.

一個粒子的態, 完全陳述粒子的製備和過程的細節. 它 ( 粒子的態 ) 使我們決定, 對這個系統實施測量所能得到的結果. 如果我們製備一組處於相同態的粒子, 這個態有著精確的位置 ( 它不能同時有著精確的動量 ), 但是我們不測量位置, 而是選擇測量動量. 那我們就會得到一串不同的數據. 相反的情形, 如果我們製備的是一組有著精確動量的粒子, 當我們選擇測量位置, 我們的結果, 便遵守不確定原理. 對於這兩種不同態的系統, 我們不能把它們綜合在一起, 要求它同時有著精確的位置和精確的動量. 不過這個系統態的選擇, 可以是一個延遲選擇. 這個兩種態的糾結系統, 而且可以延遲選擇的現象, 我們稱為量子糾纏. 它是一種非局域性的糾纏. 也就是說, 當兩粒子系統產生時, 比如 說電子和正子, 它們的位置和動量, 是共軛物理量, 需遵守不確定原理. 但這個不確定性, 可以在兩粒子相距遙遠進行測量時, 才發生.

也就是這個緣故, 以古典物理思維的認知, 實在無法想像. (就連玻爾當時, 也並不完全清楚, 因此在辯論時, 似乎落了下風.) 因此EPR推論的錯誤, 在於基本信念與認知上的錯誤.