2022年的諾貝爾物理學獎在10月4号終于公布了，獲獎者分别是來自法國的阿蘭·阿斯佩、美國的約翰·克勞瑟，以及奧地利的塞林格，表彰這三位物理學家通過光子糾纏實驗，确定了貝爾不等式不成立，且開創了量子信息科學領域。

某種角度來講，獲獎結果直接是在一個更大的傳播面上讓我們大衆知道愛因斯坦錯了，為什麼呢？

因為諾獎頒給了證實貝爾不等式不成立的量子糾纏實驗，而這個實驗直接否定了愛因斯坦關于量子世界中依舊保持定域實在性的想法。

時間回到1935年，愛因斯坦同和兩位助手波多爾斯基、羅森發表了一篇名為《能認為量子力學對物理實在的描述是完備的嗎？》的論文。

論文内容我們不多講，但其核心思想被稱為的EPR佯謬，通過下面這個例子可以通俗了解一下：

想象一對糾纏的粒子，如果将二者分開數萬光年的距離，當我們對其中一個進行測量時，比如A粒子自旋測為上，因為二者處于糾纏狀态，那麼遠處的B粒子自然就是自旋向下。

首先哥本哈根诠釋認為，在測量A粒子之前，它是處于既向上又向下自旋的疊加态，而測量行為一旦産生，波函數坍塌，就會得到唯一的測量結果，要麼上要麼下，而遠處的B粒子也在那一瞬間從疊加态中脫離，變為與A粒子自旋相反的狀态。

愛因斯坦認為這個過程中存在漏洞，首先它不認可粒子的自旋狀态需要測量後才能得知，因為這樣是不符合物理實在性的，粒子的狀态應該從一開始制備出來就是确定的，就像天上的月亮，難道當你不看它時，它就不存在嗎？

其次，既然自旋狀态早已确定，那麼不論AB相隔多遠，隻要其中一個粒子狀态被測得，那麼另一個粒子的狀态也就自然得知了，就好像你把一對手套分開放進兩個箱子，一個箱子留在地球，另一個箱子放在火星，現在另一個人隻需把地球箱子打開，就能立即知曉火星箱子裡裝的是左手套還是右手套了。

而哥本哈根诠釋中的，在測量前兩個粒子的狀态是不确定，都是處于疊加态，隻有測量其中一個粒子的瞬間，另一個粒子才确定了自己的狀态。愛因斯坦認為這個過程違背了定域性要求，也就是AB粒子之間存在超光速的信息聯系，愛因斯坦本人将其稱為“鬼魅般的超距作用”。

• 隐變量理論

當然了，愛因斯坦的這種觀點必然遭到了哥本哈根學派的反駁，其老大玻爾自然第一個站出來，畢竟玻爾和愛因斯坦曆來在這個問題上争鋒相對。

玻爾認為量子現象不可區分對待，即便AB粒子相隔甚遠，但它們仍舊是一個整體，測量行為導緻波函數坍塌，自然會同時影響AB粒子，此外一個物理現象隻有在測量後才能稱為一個現象，在此之前你不可能也沒法知曉其狀态。

但無論如何，愛因斯坦還是堅定了量子力學不完備的信念，認為量子力學之上應該還有一個更完善的理論，稱其為隐變量理論，可以消除那些随機不确定性，進而重新讓“上帝不再擲骰子”。

可是口說無憑，畢竟物理學本質是一門實驗學科，有什麼辦法能夠證明他們的觀點呢？

牛人出現了啊，1964年英國科學家約翰·斯圖爾特·貝爾為了支持隐變量理論，提出一個著名的數學不等式，稱為貝爾不等式，并打開了EPR佯謬實驗可行性的大門。

這個不等式是從經典物理角度出發，對相互分開粒子的測量所得情況做了一個限制，簡單來講，如果實驗結果違背貝爾不等式，那麼定域實在性不攻自破，愛因斯坦就是錯了。

為了讓大家能通俗理解這個貝爾不等式，下面就用一種非常簡單的推導方式展現一下過程：

建一個三維直角坐标系，它有8個卦限

那麼粒子的自旋情況就能包含其中，比如分裂出去的第一個粒子A自旋方向在第一卦限，那麼從XYZ三軸觀測，Ax為 ，Ay為 ，Az為 ，此時B粒子的自旋方向顯然而A相反，那麼Bx、By、Bz都為-，依次類推，當A自旋方向出在不同卦限裡時，與B粒子會有接下來的七種情況，如圖

雖然不知道兩個粒子到底會是哪一種結果，但這8種情況合起來的概率是1，但在測量時，因為有三種方向可以選擇，因此粒子自旋狀态的關聯程度可以表示為Pxy、Pzy、Pxz，其中Pxy指的是從X方向測量A粒子，y方向測量B粒子，如果測量結果一緻，那麼就為正，不一緻就為負，等式寫下來就是這樣Pxy=-N1-N2 N3-N4 N5-N6 N7 N8，以此類推可以寫出Pzy、Pxz。

之後我們将Pxz和Pzy相減取絕對值，回想起中學學過的絕對值不等式||a|-|b|| ≤|a| |b|，于是可以寫出，這時我們發現這四項可以變得臃腫起來，意外發現前面剛好是8卦限概率之和為1，後面正好是Pxy

于是就有了這個不等式，這就是貝爾不等式

上述推導過程，完全是基于經典物理出發，也就是滿足定域實在性所得到的結果，如果實驗結果能夠驗證這個不等式成立，那就說明這世界上确實有隐變量理論存在，但事與願違，原本貝爾是想借此證明量子力學的不完備性，沒誠想卻意外鞏固了量子力學的正确性。

這一點和當年泊松為了反對光的波動學說，就用該學說計算出了“泊松亮斑”的故事有些雷同。

因而總的來講，雖然獲獎的這些實驗和技術啊，早已實現多年，但本次諾貝爾物理學獎的頒布，既是對這些物理學家的肯定，也是在一個更高的傳播面上，讓大衆對量子力學有了一次聽聞。

首張量子糾纏照片

還有就是愛因斯坦這位相對論創始者及量子理論的元老，也是否定了他對量子世界的一些想法信念，目前看來，他确實錯了。