下圖就是骰子，有時(shí)候也叫色子。普通人將骰子扔向空中，它落到桌面后哪一面向上是隨機(jī)的。正因?yàn)殡S機(jī)，賭場(chǎng)中可以選擇用骰子作為賭博用具。

愛因斯坦拿骰子說事是因?yàn)樗徽J(rèn)可量子力學(xué)哥本哈根派的隨機(jī)解釋。在量子力學(xué)中，粒子可以處于狀態(tài)1和狀態(tài)2的疊加態(tài)中，當(dāng)你去測(cè)量粒子的狀態(tài)時(shí)，要么測(cè)量到狀態(tài)1，要么測(cè)量到狀態(tài)2。至于測(cè)量的結(jié)果是什么在測(cè)量之前是完全不確定的，結(jié)果完全是隨機(jī)的，哪怕在初始條件相同的情況下。

這樣的解釋雖然和實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛭呛掀饋?，但愛因斯坦是不滿意的，愛因斯坦調(diào)侃這種解釋為“上帝在擲骰子”。這里的上帝不是宗教意義上的上帝，而是代表科學(xué)規(guī)律。在愛因斯坦看來上帝不會(huì)擲骰子，意思是每一次的測(cè)量結(jié)果應(yīng)該是確定的，現(xiàn)在的測(cè)量結(jié)果雖然表現(xiàn)為隨機(jī)，但是愛因斯坦認(rèn)為在這背后還有人類尚未認(rèn)識(shí)到的“局域隱變量”在控制著測(cè)量結(jié)果，一旦人類掌握了局域隱變量理論，每一次的測(cè)量結(jié)果就不再是隨機(jī)，而是一個(gè)確定的值。

也正是愛因斯坦對(duì)量子力學(xué)的隨機(jī)解釋不滿意，才有了一直持續(xù)到現(xiàn)在也沒有結(jié)束的愛因斯坦和玻爾之間的大論戰(zhàn)。愛因斯坦認(rèn)為“上帝不擲骰子”，玻爾認(rèn)為“上帝擲骰子”。

1964年，約翰·貝爾給出了一個(gè)不等式可以接受實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，如果實(shí)驗(yàn)表明貝爾不等式不成立則愛因斯坦的局域隱變量理論落空；如果貝爾不等式成立則玻爾為代表的隨機(jī)解釋落空。幾十年來，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了種種實(shí)驗(yàn)，所有的實(shí)驗(yàn)都表明貝爾不等式不成立，愛因斯坦的“上帝不擲骰子”的觀點(diǎn)落空。不過，科學(xué)家們還沒有到此結(jié)束，還會(huì)設(shè)計(jì)出更嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)對(duì)貝爾不等式進(jìn)行檢驗(yàn)，還會(huì)繼續(xù)用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)上帝到底是不是在擲骰子。

愛因斯坦所謂的“上帝不會(huì)擲骰子”，主要是指愛因斯坦不贊成哥本哈根詮釋里面對(duì)于波函數(shù)的概率解釋，哥本哈根詮釋認(rèn)為波函數(shù)(滿足薛定諤方程的那個(gè)波函數(shù))并不是波粒二相性的那個(gè)波(德布羅意的那個(gè)波)，而是波恩說的，波函數(shù)的模的平方是量子態(tài)的概率，簡(jiǎn)單理解就是波函數(shù)描述的是量子狀態(tài)(比如位置，或者動(dòng)量)的概率，所以，愛因斯坦才會(huì)提出“上帝擲骰子了嗎？”，擲骰子就是個(gè)概率問題。說實(shí)在的連薛定諤方程的創(chuàng)立者薛定諤本人都不贊成，滿足他那個(gè)方程的波函數(shù)居然是概率量，量子力學(xué)確實(shí)非常奇葩，居然推導(dǎo)出方程的人都不知道，或者不認(rèn)可，滿足他的方程的那個(gè)函數(shù)是什么？這在數(shù)學(xué)和物理史上恐怕也是絕無僅有的。真不知道薛定諤當(dāng)初是根據(jù)什么推導(dǎo)薛定諤方程。

哥本哈根學(xué)派的波函數(shù)的概率詮釋，大概是為了與玻爾的量子躍遷概念一致，因?yàn)榫尤涣孔討B(tài)是離散的，量子能態(tài)是躍遷式變化的，那就得找一種說法如何才能滿足以微分方程形式表示的薛定諤方程，否則連續(xù)性和可導(dǎo)性如何談起，順便說一句，海森堡就反對(duì)薛定諤方程，而始終堅(jiān)持他的量子矩陣力學(xué)，雖然，薛定諤企圖調(diào)和他們的矛盾，證明薛定諤方程和量子矩陣力學(xué)是等價(jià)的，但是海森堡并不買賬。

愛因斯坦對(duì)哥本哈根詮釋的另一點(diǎn)質(zhì)疑是關(guān)于測(cè)量(或者觀察)問題，愛因斯坦并不是質(zhì)疑海森堡的不確定性原理，而是質(zhì)疑玻爾關(guān)于未經(jīng)測(cè)量就無法確定量子的狀態(tài)以及疊加態(tài)問題，“我們沒有觀察時(shí)，月亮就不存在嗎？”，更加著名的質(zhì)疑就是薛定諤提出的那個(gè)著名的薛定諤的貓。愛因斯坦提出的關(guān)于觀察問題的質(zhì)疑，本質(zhì)上就是所謂的現(xiàn)實(shí)性問題，他提出的最著名，也是最令玻爾無法反駁的，就是那個(gè)著名的EPR佯謬。愛因斯坦提出的EPR佯謬，原來的意思就是為了質(zhì)疑不觀測(cè)就不存在量子態(tài)(或者量子態(tài)不確定)的哥本哈根觀點(diǎn)，他設(shè)想了一個(gè)量子糾纏態(tài)，就是一個(gè)動(dòng)量相互關(guān)聯(lián)并滿足動(dòng)量守恒定律的量子對(duì)，當(dāng)把它們分開足夠遠(yuǎn)的距離時(shí)，如果測(cè)量了其中一個(gè)量子的動(dòng)量，根據(jù)動(dòng)量守恒定律就可以通過計(jì)算，而無需觀測(cè)就能夠確定另一個(gè)量子的動(dòng)量(網(wǎng)上有人用左右鞋來解釋量子糾纏，實(shí)際上等于說愛因斯坦是對(duì)的，愛因斯坦就是這個(gè)意思)。至少在玻爾的有生之年，玻爾并沒有想出更好的解釋來反駁愛因斯坦的EPR佯謬，只能提出玻爾關(guān)于量子力學(xué)的最著名論斷“不存在所謂的量子世界，存在的只是量子力學(xué)對(duì)世界的描述”。后來，經(jīng)過波姆把動(dòng)量改成自旋，再經(jīng)過貝爾自作聰明的搞了個(gè)貝爾不等式，把愛因斯坦原來關(guān)于觀測(cè)問題的質(zhì)疑，變成所謂現(xiàn)實(shí)性和局域性的檢驗(yàn)，而且這個(gè)檢驗(yàn)是據(jù)于所謂大量觀測(cè)的相關(guān)性檢驗(yàn)，其實(shí)這和愛因斯坦當(dāng)初的佯謬并不完全等價(jià)。然后就是小貝爾實(shí)驗(yàn)，大貝爾實(shí)驗(yàn)，自由意志實(shí)驗(yàn)等等，不亦樂乎，所有人都不再爭(zhēng)論“量子是不是不觀測(cè)就不確定(不打開盒子，貓就是不死不活)”的現(xiàn)實(shí)性問題，而是爭(zhēng)論量子糾纏能不能隱形傳態(tài)，能不能瞬間傳態(tài)，絕大部分都是圍繞局域性問題，不知道究竟要證明什么？最后，經(jīng)過所謂“不可挑剔”的實(shí)驗(yàn)，就有了所謂量子糾纏的非局域性，還有所謂超光速四個(gè)數(shù)量級(jí)(這是什么概念？)。其實(shí)，愛因斯坦真正關(guān)心的是現(xiàn)實(shí)性問題。

最后，愛因斯坦不反對(duì)波粒二相性(實(shí)際上，德布羅意正是在愛因斯坦的啟發(fā)下，提出了波粒二相性)，愛因斯坦也從來不反對(duì)不確定性原理，只是和海森堡不同，海森堡認(rèn)為不確定性是因?yàn)槿藗兊臏y(cè)量技術(shù)和手段無法完成對(duì)位置和動(dòng)量的同時(shí)精確觀測(cè)(因?yàn)榈侥壳盀橹?，人們的觀測(cè)方法離不開對(duì)被觀測(cè)量子的干預(yù)，在測(cè)度相當(dāng)?shù)谋挥^測(cè)者和觀測(cè)探針之間，無法保證干預(yù)不影響狀態(tài))。而愛因斯坦相信，一定有一個(gè)人們還不知道的因素在起作用，使人們覺得量子的不可預(yù)知性，這就是他下半生都在尋找的隱變量。玻爾則不同，玻爾認(rèn)為，不確定性(從而是概率性)是量子世界的本質(zhì)，量子世界本來就是不確定的，非現(xiàn)實(shí)性的，非因果性的，觀測(cè)決定量子態(tài)，最后就是一個(gè)量子世界是不存在的，存在的只是描述。至少有一點(diǎn)玻爾是對(duì)的，量子力學(xué)所有的理論和說法，只是我們對(duì)世界的一種描述。那么，量子世界究竟是什么樣子的？套用潘建偉的話，如果知道了，“死了也愿意”！

這個(gè)問題估計(jì)沒多少人關(guān)注，不過我還是來簡(jiǎn)單延伸一下吧。

哥本哈根學(xué)派無疑是那個(gè)是群星璀璨時(shí)代里的明珠，而哥本哈根這個(gè)地方也成為了所有物理學(xué)家的圣地。尼爾斯玻爾，哥本哈根學(xué)派的創(chuàng)始人和領(lǐng)袖，是愛因斯坦一生的摯友和論敵，量子力學(xué)雖然由愛因斯坦開創(chuàng)，卻是由波爾和哥本哈根學(xué)派發(fā)展和完善。有意思的是，愛翁后來走到了量子力學(xué)的對(duì)立面，成為哥本哈根學(xué)派的“敵人”，這句話就是愛因斯坦諷刺量子力學(xué)里“測(cè)不準(zhǔn)”原理的。

這個(gè)故事其實(shí)還有后續(xù)版本，上世紀(jì)五十年代，有兩個(gè)年輕的華裔物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“宇稱微不守恒”定理，并在第二年被另一個(gè)華裔實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家所證實(shí)。當(dāng)時(shí)的物理學(xué)大師泡利就諷刺說，上帝不可能是個(gè)左撇子。不過后來這三個(gè)華裔物理學(xué)家都得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，發(fā)現(xiàn)這個(gè)理論的是楊振寧和李政道，驗(yàn)證它的是吳健雄。。

很多人并不明白這話，把這話當(dāng)成是不是愛因斯坦相信神學(xué)什么的，完全無知的扯蛋。

物理學(xué)家研究到一定程度后，會(huì)了解很多宇宙的規(guī)律規(guī)則和限制，比如光速不變，沒人知道是宇宙必然的結(jié)果？還是一定空間下的偶然隨機(jī)出現(xiàn)的絕對(duì)限制?

愛因斯坦說這話意思是宇宙的萬物規(guī)律和限制是必然的現(xiàn)象，不可能像骰子那樣是隨機(jī)出現(xiàn)的結(jié)果