10万玩家打游戏证明爱因斯坦错了,这才是世界级的躺赢!

这可能是有史以来最令游戏玩家骄傲的一次躺赢:近日,权威杂志《Nature》上发表了一篇实验报告,有理有据的否定了爱因斯坦一直对量子力学保持的怀疑观点。有趣的是,这次实验的过程之一,竟然是打游戏。

所以总是被说成「玩物丧志」的游戏,是怎么和科学伟人的对错牵扯到一起的?其实这是2016年启动的一项带有科普性质的的全球性实验:「大贝尔实验」,由西班牙光子科学研究协调组织,而这项实验的源头,来自一场接近100年的科学争论。

这场争论也被称为「经典物理与量子物理的世纪碰撞」。而争论的源头分别是爱因斯坦,与本哈根学派创始人、量子力学的领袖人物之一玻尔。至于量子力学,是描述微观物质的理论,和相对论并驾齐驱,被称为现代物理学的两大基本支柱。

(玻尔与爱因斯坦)

两人从1927年10月第五届索尔维「高智商华山论剑」中就杠上了,并开启了长达数十年的相爱相杀模式。争论的原因在于爱因斯坦一直觉得量子力学不完备,也就是承认其理论正确,但有模糊的地方。于是爱因斯坦提出质疑攻击,玻尔和他社团小弟们进行解答防守,两人就这么唇枪舌剑A的有来有回,持续数十年,虽然争论的刀光剑影,但实际上也促进了物理学的发展与完善。

而导致「大贝尔实验」诞生的争论出现在1935年,一直孤军奋战的爱因斯坦联合了几位小伙伴最终祭出了一个大招:「EPR佯谬」 。在量子力学中,粒子非常活泼好动,而且如果两个粒子处于纠缠状态,只要测量其中一个粒子,就能立即知道另外一个粒子的状态,无论它们距离有多远。通俗的比喻一下:粒子会不断的疯狂闪动变幻,一会红一会蓝,捉摸不定,但只要被观察,它就会停止。而在观察一对「情侣粒子」时,如果停止闪烁后其中之一出现的是蓝球,那另一个就一定是红球,这个效果无论距离多远都可以做到。

但爱因斯坦认为这些理论显然违背了「定域实在论」。它可以分为两部分,一部分是定域论,它只允许允许在某区域发生的事件以不超过光速的传递方式影响其它区域,也就是说,量子力学中的无限距离判定是错的。另外一个是实在论,简单说就是你不看月亮,但月亮还在那,换言之小球根本不会闪烁。

可惜的是,关于这项讨论,爱因斯坦并没有等到被玻尔说服的那一天,惺惺相惜的是,玻尔去世的时候,也依然在思考爱因斯坦曾经留下的诸多质疑,甚至据说黑板上还画着曾经爱因斯坦留给他的难题之一。就是这样,一对相爱相杀的学神把问题留给了后人。

(黑板上留下的是爱因斯坦提出的光盒子思想实验)

接着时间跳到了1964年,天才物理学家贝尔利用数学发现了「贝尔不等式」。有趣的是这条公式在经典物理学中是成立的,但在量子物理学中是不成立的,也就是正好可以验证两位大神当年争论的对错。于是他进一步提出了「贝尔实验」,将「神仙互杠」拉进实验室,用实验数据决定两种理论的对错

实验的过程简单理解就是,把一对纠缠粒子分别关进不同的小黑屋,由不同的观测者用不同的观测方法进行观测(测量自旋或极性)。

换言之就是用不同的问题对粒子进行审问,如果两边粒子的回答一致,那就说明粒子之间存在相互影响的联系,反之则是爱因斯坦的理论正确。

(实验中的光子)

这项实验自1972开始操作后,一直在不断的改进与修补,而期间大量实验结果证明,爱因斯坦对量子力学的怀疑完全站不住脚,量子力学是对的。但这个问题依然并不能就此盖棺定论,原因很简单的,这项实验一直存在着缺陷

虽然大多数缺陷已经随着科学家们一遍遍的尝试弥补完成,量子力学也已经被大多数学者所认可,但依然有一个问题没能解决,那就是「随机选择漏洞」。

我们刚才提到,对粒子的观测方法就如同审问,那么如果粒子知道了审问的问题,并且进行了串通后再给出一致的答案怎么办?所以选问题一定要足够随机,不能留给对方串供的机会。而在世界上真正能做出完全随机的选择,拥有自由不受拘束的意志的,还是人类自己。

如果人类的思想不是上帝编程好的,那么由大量的人类随机选择「审问问题」就是最佳的实验方式。于是为了彻底解决贝尔实验的遗留问题,「大贝尔实验」上线了,他们要最少征求3万玩家,用人海战术和人类的自由思想破解这一难题。

而游戏玩家参与的方式,就是「大贝尔测试网络游戏挑战」,通过玩游戏,来随机给粒子出题。具体过程是这样的:大贝尔实验提供了两款网页游戏,每一款都只有两个按键,而这两个按键分别代表着1和0两个数字,也就是两个观察粒子的不同方式,玩家在游戏过程中的每一次点击,都将会决定如何观察粒子。

第一款游戏类似跑酷玩法,随意敲击两个按键让小球奔跑,有限时间内跑到规定距离才算成功。另一种是通过选择按键,猜测隐藏小球颜色。讲真,游戏到后期越来越难,向前奔跑能玩断手指,想要通关只能玩命乱按。而猜测颜色更是一种心理博弈,游戏的输赢全靠运气。

所以在这种情况,玩家会不间断的、完全随机的选出1和0两个数字。此时就会产生一组由0和1组成的字节数列,而0和1分别代表着审问粒子时的两个不同方式,这个数列会传送的到实验室进行对粒子的审问,观察结果,其结果会汇总到一间实验室,进行结果对比。

最终玩家们对于这场实验的热情远远突破了科学家的想象。大贝尔实验吸引了10万玩家参与,高难度的挑战并没有让玩家厌倦,反而越挫越勇···以每秒超过1000次按键点击的速度传送给研究团队,而在12小时中,0和1两个按键共计被点了超过9000万次

这些数据分别被输送到了全球五大洲12个实验室中,在超过100多位科学家努力下,最终在5月9日给出了并没有出乎人们的意料的结果:在弥补上「随机选择漏洞」后,实验结果依然证明爱因斯坦错了。当然,这项实验的目的并非只有证明谁对谁错,同时也是想告诉人们,「科学」距离生活并不遥远。

量子力学听着确实玄幻,但它对生活影响却无处不在,从激光、电子显微镜、集成电路到半导体,都依靠了量子力学的原理和效应,堪称是实用中最成功的物理理论也不为过。总之,

没想到玩游戏也能蹭到一记从科学层面辩倒爱因斯坦的助攻,谁再说游戏只是简单的娱乐,小编第一个不服。

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