近日，觀察者網(wǎng)就一些熱點的基礎(chǔ)科研問題，再次請教了哈佛大學(xué)物理學(xué)博士王孟源先生，這些問答已經(jīng)刊登在王先生的博客上，我們也刊載如下：

觀察者網(wǎng)：

1 今年中國大陸發(fā)射了量子衛(wèi)星，量子力學(xué)的非定域性再次得到無漏洞驗證，具體報導(dǎo)見《愛因斯坦和玻爾的世紀爭論，在中國的“墨子號”量子衛(wèi)星上得到檢驗》。愛因斯坦和玻爾的爭論真的被解決了嗎？

另外，一直致力于批評潘建偉實驗的北京大學(xué)王國文最近又寫了一篇文章，該如何評價？

2 在中國，玻爾的“哥本哈根解釋”經(jīng)過朱清時院士的闡述，變成了“物理學(xué)步入禪境”、“客觀世界可能不存在”。清華大學(xué)的量子信息專家王向斌在為朱清時辯護的文章中說，在量子信息領(lǐng)域，經(jīng)常要用到單次測量的結(jié)果，這會涉及到量子塌縮，并批評退相干即坍縮的說法。這種辯護該如何評價？

3 Wilczek提出的“時間晶體”的概念，近年來很火，但也有很多爭議。似乎概念的含義本身也沒有統(tǒng)一，許多說找到了“時間晶體”的實驗，算不算王先生所說的迎合熱點，追救護車？

4 上次我們就楊振寧投稿國際期刊遭拒，后在中國期刊順利發(fā)表的事情采訪了你，刊出后引起了許多讀者討論，你還有什么要補充的嗎？

王孟源：

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首先，你提到的那篇有關(guān)“量子衛(wèi)星”的文章，引用自《墨子沙龍》（大概源自墨子衛(wèi)星的團隊），內(nèi)容是完全錯誤的。

量子力學(xué)是量子力學(xué)，哥本哈根解釋是哥本哈根解釋；兩者是獨立的理論，甚至不在同一個學(xué)科里：前者是實驗可以驗證的，所以是物理，后者則是對前者的邏輯解釋，屬于物理數(shù)學(xué)。愛因斯坦的確對前者和后者都有質(zhì)疑，但是我們不應(yīng)該像《墨子沙龍》那樣把兩個分別的反對意見混為一談。

愛因斯坦對哥本哈根解釋的不滿，原因很簡單，就是哥本哈根解釋甚至無法有數(shù)學(xué)意義上的定義：“觀察者”（和觀察者網(wǎng)無關(guān)）是什么？“觀察”是什么？“實驗”是什么？它們和宇宙日常運行的其他無數(shù)個事件有什么不同？所以哥本哈根解釋在邏輯上根本就沒有一個結(jié)構(gòu)可以討論。正確的理論是量子去相干，這在30年前歐美的物理數(shù)學(xué)界就已經(jīng)確定，但是因為是個冷門題目，沒有很多論文發(fā)表，而且不是發(fā)表在“主流”物理期刊上，中國物理界似乎只有極少數(shù)人注意到。

至于愛因斯坦在那篇EPR論文中對量子力學(xué)本身的質(zhì)疑，則完全是另外一回事。從量子力學(xué)創(chuàng)立之初，就有實驗暗示著非局部性（Non-locality，也有翻成“非定域性“），但是局部性卻是愛因斯坦推導(dǎo)相對論的基本假設(shè)之一（做物理專業(yè)的人，可以仔細想想Equivalence Principle的設(shè)定條件是什么？兩個”局部“的系統(tǒng)...），雖然相對論本身和量子力學(xué)的非局部性可以勉強達成共存，亦即后者不能以超光速傳遞信息或能量，但是為什么會有這樣的邏輯沖突，為什么一個勉強的共存會存在，卻不是愛因斯坦這種有嚴謹邏輯思維習(xí)慣和能力的人，會愿意像波爾那樣，草率放到一邊的。

愛因斯坦的那篇EPR論文，就是為了解決相對論和量子力學(xué)的非局部性之間的邏輯沖突，所做的一個嘗試。他的出發(fā)點當(dāng)然是前者，所以假設(shè)后者只是一個假象，來自量子力學(xué)內(nèi)部的未知結(jié)構(gòu)；也就是，比量子力學(xué)更基本一層的理論應(yīng)該是服從局部性的。貝爾后來也考慮了這個問題，認為愛因斯坦的假設(shè)是錯的，寫下了他的定理，然后后世的實驗一而再，再而三地證實了貝爾的想法。換句話說，量子力學(xué)的非局部性是Irreducible（無可簡化的）?！赌由除垺防?，把這稱為哥本哈根解釋的勝利，真正是莫名其妙。就算他們忘記哥本哈根解釋不是物理，先天就不可能用實驗證實或證偽，也該知道玻爾根本就懶得討論非局部性和相對論之間的沖突，更對非局部性能否被簡化完全無感。貝爾則和愛因斯坦一樣，知道哥本哈根解釋是個胡扯，他相信的是與之?dāng)硨Φ腂ohmian Mechanics?！赌由除垺返淖髡呷绱祟嵉购诎?，張冠李戴，用句中國常見的玩笑話來說，能壓得住貝爾祖師爺?shù)墓撞陌鍐幔?

“墨子號”科學(xué)實驗衛(wèi)星

我稱貝爾為祖師爺，是有道理的?，F(xiàn)在流行的所謂“量子通信”，其實就是貝爾實驗把兩個粒子的距離拉開到幾百或幾千公里的成果。在有這個工業(yè)應(yīng)用之前的幾十年里，潘建偉這樣的人都會被稱為貝爾實驗的專家。專門做了一輩子的貝爾實驗，卻始終沒有去讀懂貝爾的著作，以致至今仍然相信哥本哈根解釋，是件非常非常奇怪的事情。

至于王國文的文章，討論的是Bohmian Mechanics的一個引申，也就是把點粒子換成波包。這似乎是最近兩三年的一個新嘗試，我以前沒有注意到，王國文也沒有列舉這個新理論的出處和任何參考數(shù)據(jù)，所列的參考文獻都是早年量子力學(xué)的經(jīng)典著作。他文章中提到的澤亞·梅拉利（參見https://www.nature.com/news/quantum-physics-what-is-really-real-1.17585）其實并不是牛津大學(xué)的教授，而是英國媒體界的一個科普作家，那篇《Nature》的文章，也不是專業(yè)論文，而是介紹牛津的Owen Maroney團隊的一個關(guān)于Bohmian Mechanics（王國文把它叫做德布羅意理論，其實是同一件事，Bohm繼承了de Broglie的思路而完善之）實驗（也就是觀察BM的數(shù)學(xué)模型在巨觀系統(tǒng)下的一個體現(xiàn)，邏輯上來說并不能證實或證偽BM，然而BM原本就是物理數(shù)學(xué)而不是物理）的新聞稿。不過除了前述無關(guān)宏旨的一些小毛病，他文章的主軸，也就是對貝爾實驗的詮釋，遵循愛因斯坦 - de Broglie-Bohm-貝爾一系的正統(tǒng)思想，沒有什么可爭議的。

我對他所解釋的那個Bohmian Mechanics的引申，很有興趣，會繼續(xù)找資料來做深入了解。這是因為王國文宣稱把點粒子換成波包之后，就可以直接相對論化。Bohmian Mechanics唯一的大缺點就在于不能與量子場論兼容；過去60多年，一直有人努力不懈地鉆研這個冷門的題目，想要突破這個難關(guān)。把點粒子換成波包，對我來說，是一個很有潛力的點子，有可能會讓BM和相對性量子力學(xué)（量子場論又更復(fù)雜）兼容，那么或許就能解答前面提到的為什么相對論本身和量子力學(xué)的非局部性可以勉強達成共存的難題。

BM本身就是顯性的非局部（Explicitly Non-local），所以它的引申也同樣地會有顯性的非局部性。BM解釋貝爾實驗不但是小菜一碟，而且原本就是貝爾自己用的理論。貝爾實驗證偽的，不是潛變量（Hidden Variables），而是愛因斯坦的EPR論文里面假想的遵守局部性的潛變量理論。