非局域隐变量理论通俗介绍(正确性未知)(局域隐变量已被推翻)
ai
好的!
【通俗版】非局域隐变量理论简介
1. 先快速回顾:为什么需要隐变量?
在量子力学里,粒子(比如电子)的状态不像经典物理那样明确清晰, 而是以一种奇怪的“叠加态”存在,比如:
- 既朝上又朝下(自旋);
- 又是这又是那(位置、动量叠加)。
而且测量时,只能得到一种结果,而且是概率性的,比如50%向上,50%向下。
这个现象让人很困惑,于是有人提出:
“也许粒子内部藏着一些我们不知道的隐藏信息(隐变量),决定了它真正的状态,我们只是看不到而已。”
✅ 这就是隐变量理论的起源。
2. 但是局域隐变量被贝尔定理推翻了
贝尔定理告诉我们:
- 如果隐变量只靠本地信息(就是粒子自己+周围很近的环境)决定,
- 那么粒子之间的统计关联性必须遵守某种简单的数学界限(贝尔不等式)。
但是实验显示, ➔ 粒子之间的关联性超出了这个界限! ➔ 所以,局域隐变量理论被否定了。
✅ 如果要坚持有隐变量,那就必须放弃"局部决定"这个想法。
3. 非局域隐变量理论是什么?
非常通俗地说:
非局域隐变量理论认为,粒子的行为不仅由它自己决定,还受到整个宇宙其他地方的信息影响。
比如:
- 你在A城市测量一个粒子的状态;
- 在B城市的另一个粒子的状态,
- 居然立刻受到A这里测量设置的影响!
而且这种影响不是通过光速传播的信号, 而是通过一种一开始就存在的全局性联系。
✅ 非局域隐变量 = 整个世界像一张隐形的巨大网络,每个局部的行为都与整体状态紧密联系。
不是本地孤立决定,而是全球一体行为。
4. 举个超级简单的比喻
想象有一对超级魔法骰子(A骰子、B骰子)。
- 你在北京掷A骰子;
- 你的朋友在纽约掷B骰子;
- 无论你们怎么掷,两颗骰子的点数总是以某种奇特规律关联(比如你掷偶数,他掷奇数)。
不是因为你们在掷完之后发送了信号, 而是因为这两颗骰子的内部一开始就有一种看不见的全局规则,在瞬间决定了结果。
✅ 这种"瞬间远程关联"的奇异感,就是非局域隐变量的味道。
5. 目前最著名的非局域隐变量理论是什么?
就是Bohm理论(Bohmian Mechanics),也叫指导波理论(Pilot-wave theory)。
核心思想:
- 粒子本身是有确定轨迹的(不是像标准量子力学说的叠加不定态);
- 但这些轨迹不是自己决定的,而是由一个叫做**指导波(pilot wave)**的东西引导;
- 这个指导波是整个宇宙的全局波动;
- 所以,粒子的运动必然反映出全局性的、瞬时存在的联系。
✅ 这就是标准例子:非局域、但确定的隐变量理论。
6. 小总结
- 隐变量理论试图恢复"世界是确定的"的直觉;
- 但是局部隐变量失败了(贝尔定理+实验);
- 非局域隐变量理论说:世界是确定的,但局部不能单独决定自己的行为,要看整个宇宙的信息结构。
✅ 非局域隐变量理论,把世界想象成一张无形的全宇宙级网,每一个小节点的行为都由这张大网整体决定。
🚀 超简一句话总结
非局域隐变量理论相信:粒子有确定的状态,但这些状态必须靠整个宇宙的无形联系来同步决定,而不是局部自己做主。