無人見證的歷史是真實存在的嗎?

2021-05-27     煎蛋

原標題:無人見證的歷史是真實存在的嗎?

虐貓狂人……

量子力學中最著名的思想實驗「薛丁格的貓」 巧妙地把微觀物質在觀測後是粒子還是波的存在形式和宏觀的貓聯繫起來,以此求證觀測介入時量子的存在形式。

實驗是這樣的:在一個盒子裡有一隻貓,以及少量放射性物質。之後,有50%的機率放射性物質將會衰變並釋放出毒氣殺死這隻貓,同時有50%的機率放射性物質不會衰變而貓將活下來。

根據經典物理學,在盒子裡必將發生這兩個結果之一,而外部觀測者只有打開盒子才能知道裡面的結果。在量子的世界裡,當盒子處於關閉狀態,整個系統則一直保持不確定性的波態,即貓生死疊加。貓到底是死是活必須在盒子打開後,外部觀測者觀測時,物質以粒子形式表現後才能確定。

奇怪的世界

量子力學幾乎是所有現代物理學的基礎,為從原子結構到磁鐵相互粘合的原因一一給出令人信服的解釋。但其基礎概念始終令研究人員感到困惑。它的方程不能預測出測量的確切結果——例如電子的位置——只能預測不同結果特定值的機率。

因此,諸如量子化的電子生活在不確定的雲霧中,用數學上稱之為「波函數」的技術來描述。但是當我們實際測量諸如電子位置之類的屬性時,總是可以得到一個唯一的值。

在20世紀20年代由量子理論先驅尼爾斯·玻爾和維爾納·海森堡提出了所謂的為哥本哈根解釋。它說觀察量子系統的行為使得波函數從波「坍塌」成單個的數據點。

哥本哈根解釋留下了一個問題:為什麼量子世界和經典世界(以及日常經驗)適用於兩套不同的規則。但它至少令我們安心:雖然量子對象處於不確定的狀態,但觀察導致它們跨入經典領域並給出了和日常經驗相符合的結果。

盒子裡的物理學家

1967年,匈牙利物理學家尤金·維格納(Eugene Wigner)提出了一個悖論的升級版本——他用另一個物理學家取代了貓和毒藥。維格納把他的同事塞到一個帶有各種儀器的盒子裡,儀器可以隨機返回兩個結果中的一個,例如硬幣的字或背。

當維格納的朋友看到結果時,波函數會崩潰嗎?有一種觀點認為如果確實如此,那就表明意識屬於更高層次的力量。但是,如果量子力學同樣適用於物理學家本身,那麼他應該像是貓一樣處於一種不確定的狀態:「他看到了字」和「他看到了背」這兩種狀態疊加,直到維格納打開盒子。

又一最新進展

由Caslav Brukner領導的,來自維也納大學、奧地利科學院量子光學和量子信息研究所(IQOQI-Vienna)和周邊理論物理研究所的科學家在《通信物理學》上發表論文稱,他們分析了 「維格納的朋友」 思想實驗對觀察者預測自身未來的能力的限制。為此,作者先提出一些預設條件——所有傳統上被認為是量子形式主義的核心前提。這些假設允許觀察者在標準實驗情況下,根據他們過去的經驗預測未來結果的機率。

這些假設將機率限制在遵守量子力學規律上。然而,研究人員證明,全部假設在思想實驗中是無法同時成立的(亦即是不相容的)。

他們的研究提出了「朋友」 感知 "持續現實" 的重要問題。事實上,作者表明,在思想實驗里,無法認為「朋友」對過去的認知在不同的時間點上是共存的。

這使得一般的量子觀察者是否能認為他們自己的過去或未來的經驗與他們現在的經驗一樣真實這一點,成為疑難。

https://phys.org/news/2021-05-future.html

文章來源: https://twgreatdaily.com/KrW9r3kBef-y2NoCmb-Z.html