爱因斯坦弄错了吗？两个新的量子实验可能最终解决物理学最伟大的争论之一

两个新量子实验的结果可能会澄清爱因斯坦和玻尔的对立理论中哪一个是正确的，从而揭开量子物理学历史的新篇章。

阿尔伯特-爱因斯坦是现代物理学最伟大的人物之一，他的理论从根本上重塑了我们对宇宙和世界运行方式的理解。然而，据《大众机械》（Popular Mechanics）杂志的一篇文章称，现在看来，爱因斯坦和玻尔之间关于量子实验的一场旷日持久的争论可能终于得到了解决–而这一次，玻尔似乎是正确的。

传奇辩论的根源

20 世纪 20 年代通常被视为科学的黄金时代。在这十年间，爱因斯坦的广义相对论得到了证实，青霉素被发现，其他星系的存在得到了证实，现代量子力学的理论基础也得以奠定。这场科学革命也引发了激烈的争论，其中最著名的是阿尔伯特-爱因斯坦和尼尔斯-玻尔之间的冲突。

争论的核心是所谓的互补原理。这一理论认为，光子不能同时表现出粒子和波两种行为。换句话说，我们既可以测量光子的运动轨迹，也可以观察光子产生的干涉图案，但不能同时测量和观察两者。

爱因斯坦对此并不认同。他认为，使用一种特殊的实验装置，可以同时证明这两种特性。他的想法是用一个安装弹簧的装置来确定光子通过哪个狭缝，而干涉图样仍然可以揭示光子的波的性质。但玻尔认为，量子力学的不确定性原理使这成为不可能。

几十年来，这个问题一直没有答案。然而现在，麻省理工学院和中国科学技术大学（USTC）连续进行的两项量子实验可能最终会结束这场争论。

麻省理工学院研究员沃尔夫冈-凯特尔和他的团队创建了一个 “理想化 “的双缝实验。他们用单个原子作为狭缝，使用极弱的光，使每个原子只散射一个光子。结果显而易见：他们获得的光子路径信息越多，干涉模式就越弱。这正是玻尔所预言的–这两种特性简单地相互排斥。

在中国科学技术大学，研究人员用光学镊子夹住了一个铷原子，并用激光和电磁力控制其量子态。他们向两个方向散射光线，结果再次发现，精确确定光子的路径可以消除任何波状行为的痕迹。玻尔的理论再一次得到了证实。

尽管如此，重要的是要强调，爱因斯坦在这场辩论中的明显失败并不意味着他不是一个天才。科学在怀疑和质疑中进步，爱因斯坦的批判方法也有助于加深对量子力学的理解。

中国研究团队的负责人之一吕朝阳说，观察到量子力学在如此基本的层面上运行，令人叹为观止。正如他所解释的那样，玻尔的反驳非常精彩，但近一个世纪以来，这个思想实验一直停留在纯理论层面–直到技术最终使实际测试成为可能。

研究人员不会就此止步。他们计划利用这些新的实验方法来探索量子世界中鲜为人知的现象，例如退相干和纠缠之间的关系，这可能被证明对未来量子计算机的发展至关重要。