| cyqdesign |
2019-11-22 12:05 |
新的量子實驗表明：客觀現(xiàn)實可能并不存在
北京時間11月22日消息，“另類事實”（alternative facts，一般指替代性，不真實的謊言）像病毒一樣在全社會蔓延，現(xiàn)在似乎也感染了科學(xué)界——至少在量子領(lǐng)域。這聽起來有點違反直覺�？茖W(xué)方法畢竟是建立在可靠的觀察、測量和重復(fù)性的概念之上。通過測量確定的事實應(yīng)該是客觀的，這樣所有的觀察者才能達成共識。 vt
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然而，最近發(fā)表在《科學(xué)進展》（Science Advances）雜志的一篇論文中，研究人員指出，在由量子力學(xué)支配的微觀粒子世界中，兩個不同的觀察者都有權(quán)獲取自己的事實。換句話說，根據(jù)目前的量子理論，事實實際上是主觀的。 4m*(D5Y=|
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觀察者在量子世界中扮演著重要的角色。根據(jù)量子理論，粒子可以同時處于多個地方或多種狀態(tài)，這就是所謂的“疊加態(tài)”。但奇怪的是，這只是在它們沒有被觀察到的情況下。當我們觀察一個量子系統(tǒng)時，粒子會選擇一個特定的位置，即打破疊加態(tài)。事實上，自然界的這種行為已經(jīng)在實驗室中被多次證實，比如著名的雙縫實驗。 :RsPGj6
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1961年，物理學(xué)家尤金·維格納（Eugene Wigner）提出了一項頗具挑釁意味的思維實驗。他問道，如果將量子力學(xué)應(yīng)用到一個觀察者身上，而這個觀察者同時也受到觀察，將會發(fā)生什么？想象一下，維格納的一個朋友在封閉的實驗室里擲出一枚量子硬幣——處于正面和反面的疊加態(tài)。每次朋友扔硬幣時，他們都觀察到一個明確的結(jié)果。我們可以說，維格納的朋友建立了一個事實：擲硬幣的結(jié)果肯定是正面或反面。 zq .&Mw?
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維格納無法在外面得知這個事實，根據(jù)量子力學(xué)，他必須把朋友和硬幣描述成實驗中所有可能結(jié)果的疊加。因為二者是“糾纏”的，彼此詭異地聯(lián)系在一起。所以如果你操縱其中一個，同時也會操縱另一個。在原則上，維格納可以通過所謂的“干涉實驗”來驗證這種疊加。干涉實驗是一種量子測量方法，可以讓你解開整個系統(tǒng)的疊加，從而確認兩個物體之間的糾纏。 PHvjsA%"
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在觀察結(jié)束之后，當維格納和他的朋友交換意見時，朋友會堅持認為，他們在每次拋硬幣時都看到了明確的結(jié)果。但是，維格納不會同意這種觀點，因為他觀察到的是“朋友”和“硬幣”處于疊加態(tài)。 [,^dM:E /
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這就成了一個難題。朋友眼中的現(xiàn)實與外界看到的現(xiàn)實是不一致的。維格納最初并不認為這是一個悖論，他認為把一個有意識的觀察者描述成一個量子對象是荒謬的。然而，他后來背離了這種觀點，根據(jù)量子力學(xué)的正規(guī)教科書，這樣的描述是完全正確的。 j6vZ{Fx;w
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維格納想象的場景長期以來一直是一個有趣的思維實驗，但真的能反映現(xiàn)實嗎？在科學(xué)上，這一問題幾乎一直沒有什么進展。直到最近，維也納大學(xué)的Časlav Brukner研究表明，在某些假設(shè)下，維格納的思想實驗可以用來證明，量子力學(xué)中的測量對觀察家而言是主觀的。 )VMB o6:+
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