【英文缩写】 EPR

【英文全称】 Einstein-Pdolsky-Rosen

【中文解释】 EPR佯谬

【缩写分类】 自科总论，数学物理

【缩写简介】 从“追光实验”到EPR佯谬——进化认识论：现代西方认识论发展的潮流

【详细介绍】 爱因斯坦提出的相对论是现代物理的两大基石之一，是二十世纪的重大科学成就。他在1905年发表论文系统地阐述了狭义相对论的两个基本原理：相对性原理和光速不变原理。狭义相对论的建立固然也得益于前人的实验以及麦克斯韦电磁理论所揭示的经典物理学之内在矛盾，但爱因斯坦划时代的贡献是不可磨灭的，这已为科学界所公认。有趣的是爱因斯坦关于光速不变原理的最初想法起源于他的一个理想实验——“追光实验”。所谓理想实验就是在脑子里想象的实验。早在1895年，爱因斯坦还是中学生，他从科普读物中了解到光以每秒近三十万公里的极高速度飞驰，忽发奇想，“假如一个人能以光速和光一起跑，会看到什么现象呢？”这是一个非常深刻的问题，三言两语不容易说清楚，读者不妨这样想象可以了解一个大概：你在广场上面向银幕看电影，银幕上的图像借助光线进入你的眼睛，你看到了电影变化着的图像，一切都很正常。现在想象你的座椅装上火箭带着你以光速退行，按照经典物理学奇怪的事发生了！由于你和光跑得一样快，在你眼睛里老是那同一束光线，你看到的永远是同一帧画面，活动电影变成了固定的照片——时间停顿了！一切运动停止了！再进一步设想你以超光速退行，你超过了光，不可思议的怪事发生了！这时光线不是进入眼睛而是从眼睛中出来，假设你还看得到的话，看到的是倒放的电影——时间倒流了！因果关系颠倒了！年轻的爱因斯坦直觉地判断：这不可能！人永远不可能追上光。他经过十年的反复思考，终于悟出了光速不变原理：相对于任何运动的观察者光速永远不变。
爱因斯坦在提出了狭义相对论以后，乘胜追击，继续研究广义相对论。物理学中的一个重要概念是参照系，即描述物体运动状态所参照的时间和空间系统。狭义相对论的相对性原理是：物理定律在所有相互作等速运动的参照系中均相同。将这个原理推广就是：物理定律在所有参照系中均相同。但跨出这一步很不容易，因为所有参照系包括相互作加速运动的在内，这就涉及到作用力，使问题变得更为复杂。爱因斯坦苦思冥索，终于想出了一个理想实验，他想象自己在一个升降机内，吊索突然断了，升降机及其中的人都成了自由落体，以重力加速度下落。爱因斯坦想象这时他会感到自己的脚不再向脚下的地板施加压力——重力突然消失了！他反复思索这个升降机理想实验，终于悟出了“重力与加速度等效原理”，成为广义相对论的基石。
现代物理学的另一个基石是量子力学。在科学史中恐怕少有像对量子力学的解释那样几十年来争论没有断过。爱因斯坦为了与哥本哈根学派的代表人物玻尔辩论提出了许多理想实验，其中最着名的就是他与玻道尔斯基及罗森共同提出的“EPR佯谬”；设想一对处于“量子交缠态”的粒子分道扬镳，各自朝相反方向飞行了一段距离以后，对其中一个粒子进行测量，不仅能确定该粒子的状态，而且由于两个粒子之间的量子相关作用，也同时确定了已在远处的另一个粒子的状态。这个理想实验将量子力学的结论与相对论的光速不变原理对立起来，乍看两者中必定有一个是错的，EPR佯谬似乎是一个判决实验。几十年来不断有人在做，最新的结果再一次证明量子力学的结论是对的，确实存在超距的瞬时量子相关作用，但却不可能用来传递信息，所以也并不违反相对论。EPR佯谬以理想实验始，后来发展成许多真实的实验，在此过程中人们不仅加深了对量子力学和相对论的理解，而且从中阐发出有关量子态的机制，据此提出了一些可能的实验应用：量子通讯、量子密码甚至量子计算机。

「EPR」相关缩写