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我們物理世界的非局域性源於約翰·S·貝爾在1964年證明的定理以及自20世紀80年代初以來獲得的實驗結果的結合。他的定理建立在1935年愛因斯坦、波多爾斯基和羅森指出的關於糾纏粒子的難題之上。EPR論證假設自然是局域的，因此，特別是，對一個廣泛分離的糾纏粒子對中的一個粒子（例如，由愛麗絲測量）進行的測量不能立即改變遠方夥伴粒子（例如，由巴茲測量）的物理狀態。他們得出結論，巴茲的粒子必須在每個方向上都有確定的自旋值。因此，量子力學必須是不完整的，因為它沒有確定這些值，只是保證它們與愛麗絲測量她的粒子時得到的任何結果一致。
貝爾問道：假設愛麗絲和巴茲的糾纏粒子具有確定的值，那麼這些粒子能否重現量子力學預測的愛麗絲和巴茲可能測量其粒子的所有方式的結果？回想一下，對於具有糾纏自旋的粒子，愛麗絲和巴茲必須各自選擇一個軸來測量自旋。貝爾用數學證明，如果愛麗絲和巴茲選擇沿著彼此成45度和90度等角度的軸進行測量，那麼他們多次實驗的測量結果將產生與量子力學預測不一致的統計分佈結果——無論粒子具有什麼確定的值分佈。
研究人員使用糾纏光子而不是電子進行實驗（這改變了使用的角度，但使實驗在技術上容易得多），並發現結果與量子力學的預測一致。因此，根據貝爾定理，這些光子必然不攜帶任何確定的值。並且由於這與EPR的結論相矛盾，因此自然是局域的假設也是錯誤的。因此，我們生活的宇宙不可能是局域的。