量子力学与贝尔不等式的四维理解

虽然我们的自然直觉暗示我们生活在随时间演化的三维空间中，但现代物理学呈现了一个根本不同的图景：四维时空，即爱因斯坦的块宇宙，我们在其中沿着热力学强调的方向——时间箭头——旅行。支持这种非直观、非局域、生活在某种“四维果冻”中的论据来自：从量子场论到广义相对论中使用的拉格朗日力学（它表明固定过去和未来之间的历史是优化作用量的历史）、狭义相对论（不同速度的观测者具有不同的自身时间方向）、广义相对论（它将整个时空的形状扭曲，直至黑洞事件视界以下的时间和空间互换），或者 CPT 定理（它推断过去与未来之间的基本对称性，例如在反粒子作为时间反向传播的费曼-施特克尔伯格解释中）。接受这种非直观的、生活在四维时空中的观点——当前时刻是过去与未来之间的平衡，即最小化作为拉格朗日作用量的张力——会导致与直观的“演化三维”图景产生关键性的惊人差异，从而能够推导出被真实物理所违反的贝尔不等式。具体来说，时空中的粒子成为其自身的轨迹：四维空间的一维子流形，这使得统计物理学应考虑诸如整个路径上的玻尔兹曼分布（如伊辛模型中）这样的系综，这导致了量子行为，正如我们从费曼的欧几里得路径积分或类似的最大熵随机游走（MERW）中所知。