量子纠缠与量子唯物主义

平川

<p class="ql-block">首先得说明什么是量子纠缠:量子纠缠指两个或多个粒子在相互作用后形成一种特殊的关联状态,使得它们的量子性质(如自旋、偏振等)无论相隔多远都会保持即时联动。这种现象违背了经典物理的局域性原理,即爱因斯坦所称的“幽灵般的超距作用”。</p><p class="ql-block">量子纠缠的核心在于量子系统的整体性:纠缠粒子被视为一个不可分割的整体,描述其状态的波函数无法分解为单个粒子状态的乘积。这一特性已成为量子通信(如量子密钥分发)和量子计算的基础,但其物理本质仍存在哲学争议,例如“是否存在隐变量”或“波函数是否客观实在”。</p> <p class="ql-block">量子纠缠的研究始于1935年5月,由爱因斯坦以及两位年轻同事波多尔斯基(Bor is Podolsky)和罗森(Nathan Rosen)进行的讨论。他们当时并没有使用“量子纠缠”这个名词,但是发现量子纠缠是一个有特别含义的性质。事实上,量子纠缠也被称为爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)关联。</p> <p class="ql-block">在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子纠缠。这是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。</p> <p class="ql-block">基本原理是整体性关联‌:当两个粒子发生相互作用后,它们的性质会融合为一个整体。例如将两个骰子纠缠后,无论分开多远,抛出一个骰子显示的点数会立即决定另一个骰子的点数。‌‌‌‌</p><p class="ql-block">‌超距作用的关联速度远超光速,但不可用于传递信息,因此不违背相对论。‌‌</p> <p class="ql-block">用日常例子对比来理解量子纠缠:把手套分装在两个盒子里,打开一盒发现是左手的,另一盒肯定是右手的。但手套的状态从一开始已确定,与观测无关。</p><p class="ql-block">‌量子纠缠‌理论认为:在打开盒子之前,手套同时是左/右手套的叠加态,直到观测时才<span style="color:rgb(255, 138, 0);">随机坍缩</span>为一种状态,并瞬间决定另一只手套的状态。‌‌</p> <p class="ql-block">量子化的意义‌。</p><p class="ql-block">量子化理论颠覆了经典物理学的连续性假设,成为现代物理学的基础。它解释了微观粒子的行为(如波粒二象性),并推动了量子力学、量子光学等学科的发展。‌‌‌‌</p> <p class="ql-block">量子纠缠理论的发展与哲学史上唯物史观和唯心史观的斗争存在深层次的关联,这种关联主要体现在科学与哲学的互动上。</p> <p class="ql-block">首先,量子纠缠的物理本质挑战传统唯物论。这也正是我们这些受传统教育的人难以接受量子纠缠现象的思维障碍。</p><p class="ql-block"> 唯物史观(尤其机械唯物主义)强调局域实在性(爱因斯坦的"上帝不掷骰子"),认为物理属性独立于观测且信息传递不超过光速。 而量子纠缠的超距作用(贝尔实验证实)直接冲击了这一基础,迫使唯物主义向辩证唯物论升级——恩格斯早年在《自然辩证法》中预见的"物质运动形式具有无限复杂性"得到印证。</p><p class="ql-block"> 唯心史观(如哥本哈根学派)曾借"观测创造实在"强调意识优先性,但现代量子退相干理论证明 量子态的坍缩本质是系统与环境相互作用(唯物过程) </p><p class="ql-block"> "意识介入"只是宏观经典世界的表象(如Wigner朋友悖论被实验排除)</p> <p class="ql-block">当今世界正在完成对哲学的重构:</p><p class="ql-block">①量子理论的应用已经和正在催生辩证唯物主义的量子化发展进程。承认非局域关联作为物质的新属性, 将“观测者效应”定义为物质间的相互作用。</p><p class="ql-block">②量子力学的实践完成了对唯心史观的批判: 量子计算/加密技术的成功应用证明: 纠缠态是可操控的客观存在并不依赖人的意识而客观存在。量子概率性服从统计规律也从根本上否定了唯心论的神秘主义。</p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block">量子科技革命推动生产力变革(如量子计算机的应用)。 验证了马克思关于“自然科学是哲学的基础”的论断。量子理论迫使哲学范畴(因果性/必然性等)重新定义。</p> <p class="ql-block">结论:量子纠缠研究史是唯物论自我革新的过程。唯心史观试图将量子神秘性解释为意识本源(如冯·诺依曼-魏格纳解释),但被实验和工程技术证伪。唯物史观通过吸收量子非局域性等新发现,发展为更高级的量子唯物主义,其核心命题更新为:<span style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:22px;">  纠缠关联是物质固有的运动形式,其规律性通过实践可认知。</span></p> <p class="ql-block">这一过程印证了列宁的论断:"现代物理学是在临产中,它正在生产辩证唯物主义。"(《唯物主义和经验批判主义》)</p> <p class="ql-block"><span style="color:rgb(22, 126, 251);">本篇图文摘自网络及国图文献,部分内容为AI生成。</span></p> 学点哲学