爱因斯坦错了：测量光子会影响其位置

据国外媒体报道，量子力学是当今科学中接受实验分析最多的理论之一，也是科学家试图通过实验证明爱因斯坦错误的为数不多的领域之一。

　　近日，来自澳大利亚格里菲斯大学和日本东京大学的研究团队宣称做到了这一点，他们的实验显示，测量的确会影响被测量粒子的位置。

　　关于这一奇特现象背后的“不确定性原理”，爱因斯坦早在20世纪20到30年代就表达了不支持的态度。

　　他称这是“鬼魅般的远距作用”，即一个粒子可以同时在两个地方出现，直到有人对这个粒子进行测量时，它才具有确定的位置，但是在这一过程中，似乎并没有信号以超光速的速度传输给这个粒子。当这个粒子的位置确定时，物理学家称之为该粒子的波函数坍缩。

　　这一现象超出了同时代科学家的物理学经验，而且似乎与相对论相悖，后者认为光速是任何信息传播速度的上限。

　　上世纪20年代和30年代，爱因斯坦（左）一再强调他不赞同“对一个粒子进行测量会影响其位置”的怪异理论。但日本和澳大利亚的一组科学家进行的研究显示在对一个光子进行测量时，光子会出现这种怪异的现象，也就是爱因斯坦所说的“鬼魅般的超距作用”。右侧照片中的人是澳大利亚格里菲斯大学的霍华德-维瑟曼教授

　　爱因斯坦提出，这个粒子并不是处于叠加态，也不是同时出现在两个地方，更可能的情况是它具有一个“真实”的位置，只是人们无法观测到。

　　这一现象可以通过一个思想实验来说明。假设有一道光束被分离成两半，一半发射到爱丽丝的实验室，另一半发射到鲍勃的实验室。然后，爱丽丝要指出是否探测到了光子，以及如果探测到的话光子处于什么状态——此时或许可以用波包（wave packet）来描述这个光子。在数学上，此时光子处于“叠加”（superposition）状态，即它可以同时出现在两个（或更多）地方。它的波函数似乎表明光子并没有确定的位置。

　　格里菲斯大学量子力学中心主任霍华德·怀斯曼（Howard Wiseman）说：“爱丽丝的测量导致叠加态坍缩。”