上世紀二十年代，在歐洲的物理學會議上，經常能看到兩個老頭在角落里吵架。

一個是愛因斯坦，相對論的創(chuàng)立者，那個留著一頭亂發(fā)、吐著舌頭拍照的天才。

另一個是玻爾，量子力學哥本哈根學派的掌門人，丹麥物理學界的扛把子。

這兩個人見面就掐架，而且一掐就是幾十年。

一

1927年，布魯塞爾索爾維會議。

全世界最聰明的腦袋都聚在這里，討論量子力學這個剛剛誕生的怪物。

愛因斯坦坐不住了。

他看著玻爾那幫人搞出來的量子力學，越看越不對勁。什么波粒二象性，什么不確定性原理，什么互補原理——在愛因斯坦看來，這都是在胡說八道。

物理學怎么能建立在概率和不確定性上?

上帝不會擲骰子!

于是愛因斯坦設計了一個思想實驗，想要一舉擊垮玻爾的理論。

實驗很巧妙:讓粒子先通過一個由彈簧支撐的單縫，測量它的反沖動量，證明它是粒子;然后再通過雙縫，產生干涉條紋，證明它是波。

你看，我既能知道它是粒子，又能看到它是波，你玻爾的互補原理不就破產了?

玻爾聽完，沉默了一會兒。

然后他說:你測量了動量，就測不準位置。測不準位置，干涉條紋就會模糊。你什么也得不到。

愛因斯坦不服。

玻爾也不讓。

這場爭論一直持續(xù)到1955年愛因斯坦去世，都沒有結論。

二

為什么沒結論?

因為這個實驗太難做了。

愛因斯坦提出的時候，這只是一個"思想實驗"——也就是只能在腦子里想想，根本做不出來。

要做這個實驗，你需要:

一個極其輕巧的單縫，輕到能感受單個粒子的反沖;

一套精密到極致的測量系統(tǒng)，能同時捕捉動量和干涉條紋;

一個穩(wěn)定的量子環(huán)境，不能有任何干擾。

在1927年，這些條件一個都做不到。

在1955年愛因斯坦去世的時候，還是做不到。

直到2025年。

中國科學技術大學，潘建偉團隊。

三

潘建偉這個名字，關注科技新聞的人應該不陌生。

"墨子號"量子衛(wèi)星的首席科學家，中國量子科技的領軍人物，兩院院士。

這次他們干了件大事:把愛因斯坦98年前設想的實驗，真的做出來了。

怎么做的?

他們用一個銣原子，充當那個"單縫"。

用光鑷把這個原子牢牢抓住，冷卻到接近絕對零度，讓它安安靜靜地待在那里。

然后讓光子打在這個原子上。

光子一撞，原子就會反沖，這個反沖的動量可以被精確測量。

同時，光子繼續(xù)前進，通過后面的雙縫，形成干涉條紋。

關鍵來了。

通過調節(jié)光鑷的強度，他們可以控制原子的動量不確定性。

動量不確定性小，干涉條紋就清晰。

動量不確定性大，干涉條紋就模糊。

完美符合玻爾的預測。

你想精確知道粒子的動量?可以，但你就得犧牲位置的確定性，干涉條紋就會糊掉。

你想看清楚的干涉條紋?也可以，但你就得放棄對動量的精確測量。

魚和熊掌，不可兼得。

這就是量子世界的鐵律。

四

這個實驗的技術難度有多大?

單說一點:他們用的那個銣原子，質量只有1.4×10?2?千克。

相當于一個標準乒乓球的幾千億億分之一。

要讓這么輕的東西穩(wěn)定懸浮，還要精確測量它的動量變化，還要保證光子通過時不被干擾——這在二十年前都是天方夜譚。

而且實驗過程中，激光的頻率漂移會導致原子加熱，影響測量精度。

潘建偉團隊用實時拉曼光譜技術，實時監(jiān)測原子溫度，實時校準誤差。

這套組合拳打下來，才把這個實驗做成了。

論文發(fā)表在《物理評論快報》上——這是物理學界最頂級的期刊之一。

審稿人的評價是:這是對量子力學基本原理的又一次精彩驗證。

五

愛因斯坦輸了嗎?

從結果看，是的。

玻爾是對的，量子世界就是這么詭異，這么反直覺。

但愛因斯坦輸得光榮。

正是因為他的質疑，他的思想實驗，才推動了量子力學一步步走向完善。

科學就是這樣發(fā)展的。

一個天才提出理論，另一個天才拼命找漏洞，然后第三個天才用實驗證明誰對誰錯。

這個循環(huán)永不停止。

而這次，完成這個循環(huán)的，是中國科學家。

從"墨子號"量子衛(wèi)星，到量子計算機"九章""祖沖之號"，再到這次的愛因斯坦-玻爾反沖狹縫實驗——中國的量子科技，已經走到了世界最前沿。

潘建偉團隊說，下一步他們要研究量子糾纏的直接探測，以及量子世界到經典世界的過渡。

這些問題如果解決了，人類對宇宙本質的理解，又會向前邁進一大步。

六

最后說一句。

1927年，愛因斯坦和玻爾在布魯塞爾爭論的時候，中國還在軍閥混戰(zhàn)。

那一年，中國的文盲率超過90%。

98年后，中國科學家用實驗回答了他們的問題。

這才是真正的大國崛起。

不是GDP數字，不是鋼鐵產量，而是我們能站在人類知識的最前沿，為這個世界貢獻新的答案。

愛因斯坦和玻爾的爭論結束了。

但中國科學家的征程，才剛剛開始。

參考

Yu-Chen Zhang et al, Tunable Einstein-Bohr Recoiling-Slit Gedankenexperiment at the Quantum Limit, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/93zb-lws3