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发信人: redfox (不知道什么名字好), 信区: Science
标  题: 没人看月亮时她是否还在那儿(7)实验结果
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年07月10日14:48:43 星期一), 站内信件

没人看月亮时她是否还在那儿(7)实验结果  
　　70 年代起，有一连串的实验开始检验 Bell 不等式．其中包括了级联光子对
 (cascade-photon)相关实验，正负电子对湮灭(positronium annihilation)的高
能相关γ光子实验， 以及质子对散射(proton-proton scattering)实验等，大部
分的实验都显示了违背 Bell 不等式的结果! 利用正负电子对湮灭的实验，有 

　　吴健雄, L.R.Kasday, J.D.Ullman (1970-1975) 

　　G. Faraci (1974) 

　　A.R.Wilson (1976) 

　　M. Bruno (1977) 

　　等等．除了 Faraci 的实验之外，其余都得出了违反 Bell 不等式， 而与量
子力学的预测相符的结果．Faraci 的实验则背离量子的学的预测，而比较接近了
 Bell 不等式的极限． 利用单态质子对的实验有一个，是 M.Lamehi-Rachti 及 
W.Mittig (1976). 他们的实验也显示出违背 Bell 不等式，而符合量子力学预测
的结果． 利用级联光子对的实验比较多，主要有 

　　J.F.Clauser 和 S.J.Freedman (1972) 

　　R.A.Holt 及 F.M.Pipkin (1973) 

　　Clauser (1976) 

　　E.S.Fry 和 R.C.Thompson (1976) 

　　A.Aspect, P.Grangier, G.Roger (1982) 

　　等等．其中 Holt 和 Pipkin 的实验结果违背了量子力学，而符合 Bell 不等
式， 其余的皆支持量子力学的预测． 其中较值得注意的是 Aspect 在 1982 年的
实验．下图是 Aspect 实验的简图． 
 
　　两边各有两个的侦测器可以测量光子的偏极化方向．S 是一超音波开关，以大
约 25 MHz 的频率在两个侦测器之间切换著． 

　　在我们前面所谈到的 EPR 实验中，对其中一边粒子的量测会影响到对另一边
粒子量测的结果， 换句话说，一边的粒子似乎以某种方式送「讯息」给另一边的
粒子．Aspect 的实验装置表明了，如果这样的讯息传递存在的话，其传播的速度
将超过光速． Aspect 的实验显示了超距作用(action-at-a-distance)是可能存在
的． 

　　至少，到目前为止，实验结果是支持量子力学，而否定 Bell 不等式以及它的
前提， Einstein 定域性假设．对此，我们有下面三点评注: 

　　第一，仍有少许实验显示出背离量子力学的结果．然而， 我们以为这是实验
系统的误差造成的(例如，注19)． 我们这样维护量子力学并不是因为量子力学在
原子的领域中是如此的成功， 而是因为，在 Bell 不等式的实验中，量子力学预
测了很强的相关性，而 Bell 定理则对此相关性设限．一般的系统误差很容易埋没
强烈的相关性而使结果接近 Bell 不等式， 但却不容易加强微弱的相关性．因此
，实验技术愈进步，仪器调整愈精确，否定 Bell 不等式的可能就愈大．从最近的
实验结果看来正是如此． 

　　第二，所有 Bell 不等式的推导中都或多或少有些辅助性的假设， 这些假设
难以直接以实验验证．因此，目前为止还不足以令人完全信服． 然而，即使量子
力学将来被证明是错误的，新的理论仍必须面临了违背 Bell 不等式以及解释相隔
两地系统相关性的挑战． 

　　第三，虽然 Aspect 等的实验显示了超距作用的可能性， 但这并不表示资讯
(information)传递的速度可以超过光速．例如在单态粒子对实验中， 仅有在 A,
 B 两地的观察者将他们的结果拿来相互比较之后，它们的相关性才会显现出来．
 任何一方的观察者无法仅靠他自己侦测器特别的方向而得知对方的安排． 他所看
到的结果永远只是一些「正,负,正,负……」交杂出现的乱码．这当中并无任何的
资讯可言．
 

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