爱因斯坦曾说过：“上帝不会掷骰子”？他到底想表达什么？

“上帝不会掷骰子！”这句简洁有力的断言，是阿尔伯特・爱因斯坦留给量子力学最著名的 “抗议”。

当 20 世纪初量子力学以概率云、不确定性、叠加态等颠覆性概念重塑微观世界的认知时，这位相对论的创立者却始终站在质疑者的阵营，用这句话表达对量子力学概率诠释的反对。这句看似简单的话，并非爱因斯坦对宗教的迷信，也不是对科学新发现的固执排斥，而是蕴含着他对宇宙本质的深刻思考 —— 对确定性、因果性的坚守，对 “完备物理理论” 的追求，以及一场持续数十年的、关于科学本质的伟大争论。

要理解爱因斯坦这句话的含义，必须回到 20 世纪初量子力学的 “黄金时代”—— 一个充满矛盾、颠覆直觉却又成果斐然的科学革命时期。

1900 年，普朗克为解释黑体辐射现象，首次提出 “能量量子化” 假说，打破了经典物理学中能量连续变化的认知；1905 年，爱因斯坦提出光子假说，成功解释光电效应，进一步将量子概念引入光学；1913 年，玻尔将量子化概念应用于原子模型，解释了氢原子光谱的规律性。这些早期探索为量子力学奠定了基础，但真正的 “概率革命” 始于 20 世纪 20 年代。

1925-1926 年，量子力学的数学框架迅速成型：海森堡创立矩阵力学，薛定谔提出波动力学，随后薛定谔证明两者在数学上等价；1926 年，玻恩提出波函数的概率诠释，指出波函数本身不代表物理实体，其绝对值的平方表示粒子在某一位置出现的概率密度 —— 这一诠释成为量子力学概率性的核心，也正是爱因斯坦反对的起点。

1927 年，海森堡提出不确定性原理，明确指出无法同时精确测量粒子的位置和动量，这种不确定性并非仪器精度问题，而是微观粒子的固有属性；同年，玻尔提出互补原理，认为粒子的波动性和粒子性是相互补充的描述，观测方式决定了我们能看到哪种属性。

这些理论共同构建了量子力学的 “哥本哈根诠释”（以玻尔领导的哥本哈根学派命名），其核心观点包括：量子系统的状态用波函数描述，波函数遵循概率诠释；不确定性原理是微观世界的基本规律；观测行为会导致波函数 “坍缩”，从叠加态变为确定态。

哥本哈根诠释彻底抛弃了经典物理学的确定性和严格因果性，将概率性提升为宇宙的基本属性 —— 在微观世界，粒子的行为不再遵循 “原因→确定结果” 的逻辑，而是 “原因→概率性结果” 的统计规律。

正是在这样的背景下，爱因斯坦对量子力学的概率诠释提出了质疑。1926 年 12 月，他在给玻恩的信中首次明确表达了反对：“量子力学固然令人赞叹，但我内心深处有个声音告诉我，它还不是真正的东西。这个理论说了很多，但并没有让我们更接近‘上帝’的秘密。无论如何，我坚信上帝不会掷骰子。”

这句话并非一时冲动的表态，而是爱因斯坦基于对科学本质的理解，对量子力学 “不完备性” 的判断 —— 他认为，概率性只是人类对微观世界认知不足的表现，而非宇宙的本质。

“上帝不会掷骰子” 中的 “上帝”，并非宗教意义上的人格化神，而是爱因斯坦对 “宇宙基本规律” 的隐喻 —— 他相信，宇宙的运行遵循着简洁、确定、可理解的物理规律，不存在本质上的随机性。这种信念源于经典物理学的熏陶，也源于他创立相对论时对 “完备理论” 的追求。

在经典物理学中，确定性和严格因果性是核心支柱。

牛顿力学告诉我们，只要知道物体的初始状态（位置、速度）和受力情况，就能通过运动方程精确预言其未来任意时刻的状态 —— 就像钟表的运行一样，每一个齿轮的转动都遵循确定规律，不存在 “概率性”。

爱因斯坦的相对论虽然颠覆了经典的绝对时空观，但仍保留了确定性和因果性：狭义相对论中，物理规律在所有惯性系中形式相同，事件的因果顺序不会因参考系变化而颠倒；广义相对论中，时空弯曲由物质能量分布决定，天体的运动轨迹仍可通过爱因斯坦场方程精确计算。对爱因斯坦而言，“确定性” 和 “因果性” 是物理理论的 “底线”，而量子力学的概率诠释恰恰突破了这一底线。

爱因斯坦认为，量子力学的概率性是 “理论不完备” 的表现。

他坚信，微观粒子的行为看似随机，是因为我们尚未发现某些 “隐变量”—— 这些未被观测到的变量决定了粒子的精确状态，一旦找到隐变量，量子力学就能恢复经典的确定性和因果性。

就像掷骰子时，如果知道骰子的初始位置、受力大小、空气阻力等所有细节，理论上能精确预言骰子的点数，“随机性” 只是因为我们忽略了部分变量。爱因斯坦相信，量子力学的概率性本质上与掷骰子类似，是 “认知不足” 导致的表观随机，而非宇宙的本质属性。

1935 年，爱因斯坦与波多尔斯基、罗森共同发表《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗？》一文，提出著名的 “EPR 悖论”，试图证明量子力学的不完备性。

他们假设两个处于纠缠态的粒子，当它们相距遥远时，对其中一个粒子的测量会瞬间影响另一个粒子的状态（如自旋方向），这种 “超距作用” 违背了相对论的局域性原理（信息传递速度不能超过光速）。爱因斯坦认为，这种悖论的存在，说明量子力学要么违背局域性，要么是不完备的 —— 而他更倾向于后者，即存在隐变量未被量子力学包含，这些隐变量能解释纠缠态的关联性，同时不违背局域性。EPR 悖论成为爱因斯坦反对量子力学概率诠释的核心论证，也引发了关于量子力学完备性的长期争论。

爱因斯坦与哥本哈根学派的争论，本质上是关于 “什么是完备的物理理论” 的分歧。

对玻尔、海森堡等哥本哈根学派成员而言，一个物理理论的 “完备性” 在于它能否准确描述可观测的物理现象，而非是否符合经典的确定性直觉。量子力学的概率诠释虽然违背直觉，但能精确预言实验结果（如双缝干涉的条纹分布、原子光谱的强度），且所有实验都验证了其正确性 —— 从这个角度看，量子力学是 “完备” 的。

玻尔对爱因斯坦的质疑始终保持回应，他认为爱因斯坦的错误在于将经典物理学的确定性和因果性强加于微观世界。玻尔指出，微观粒子的行为不能用经典的 “粒子” 或 “波” 来完全描述，必须接受其 “波粒二象性” 的互补性；不确定性原理并非认知不足，而是微观世界的基本属性，反映了 “观测” 与 “被观测系统” 之间的不可分割性 —— 观测行为本身会干扰微观系统，导致确定性的丧失。

针对 EPR 悖论，玻尔提出 “量子整体性” 观点，认为纠缠态的两个粒子是一个不可分割的整体，不能将它们视为独立的个体，因此对其中一个粒子的测量并非 “超距作用”，而是对整体系统的描述，不违背相对论的局域性（因为无法通过纠缠态传递有用信息）。

这场争论持续了数十年，甚至在爱因斯坦 1955 年去世后仍未停止。

1964 年，物理学家贝尔提出 “贝尔不等式”，为检验隐变量理论是否存在提供了数学工具：如果隐变量存在，实验结果应满足贝尔不等式；如果量子力学的概率诠释是正确的，实验结果将违反贝尔不等式。从 20 世纪 80 年代开始，越来越精确的实验（如阿斯派克特实验、纠缠光子实验）都明确违反了贝尔不等式，证明了隐变量理论的不可能 —— 这意味着爱因斯坦寻找 “隐变量” 的努力是徒劳的，量子力学的概率性并非 “认知不足”，而是微观世界的本质属性。

但这并不意味着爱因斯坦的观点 “完全错误”。

他对量子力学完备性的质疑，推动了量子力学基础的研究，促使科学家更深入地思考 “测量问题”“波函数坍缩”“量子纠缠” 等核心概念；他对 “局域性” 的坚守，也为后来量子信息科学（如量子通信、量子计算）的发展提供了重要启示 —— 量子纠缠虽然看似 “非局域”，但无法用于超光速传递信息，因此并不真正违背相对论的局域性原理。爱因斯坦的反对，并非阻碍科学进步的 “保守”，而是以严谨态度推动科学理论走向更深刻的理解。