量子哲学:物理学将挑战您现实的4种方式
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想象一下打开周末报纸并浏览数独的拼图页面。 您花了整个上午来解决这个逻辑难题,然后才意识到在最后几个方框中没有一致的方法来完成它。

你想:“我一定是犯错了。” 因此,您再试一次,这次是从无法完成的角落开始,然后以其他方式进行尝试。 但是,同样的事情再次发生。 您只剩下最后几个平方,发现没有一致的解决方案。

根据量子力学确定现实的基本本质有点像不可能的数独。 无论我们从量子理论的何处开始,我们总是以一个难题而告终,迫使我们重新思考世界的根本运转方式。 (这就是使量子力学如此有趣的原因。)

让我带您通过量子力学从哲学家的角度简短地游览世界。

1.诡异的远距离行动

据我们所知,光速(每秒约300亿米)是宇宙的极限速度极限。 阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)著名地嘲笑了物理系统相互影响的前景,其速度超过了光信号在它们之间传播的速度。


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早在1940年代,爱因斯坦就将其称为“诡异的远距离行动”。 当量子力学较早地预测到这种怪异的事情发生时,他认为该理论还必须完成,而一些更好的理论可以说出真实的故事。

我们知道,今天几乎没有更好的理论。 而且,如果我们认为世界是由定义明确,独立的“事物”组成的,那么我们的世界必须是允许在这些事物之间进行相距遥远的幽灵行动的世界。

2.放松对现实的控制

“如果世界不是由定义明确,独立的'东西'构成的,那该怎么办?” 我听你说。 “那我们可以避免这种怪异的举动吗?”

我们可以。 量子物理学界的许多人也这样认为。 但这对爱因斯坦来说可不是什么安慰。

爱因斯坦与他的朋友丹麦物理学家尼尔斯·玻尔就这个问题进行了长期的辩论。 玻尔认为,我们确实应该放弃对世界事物进行明确定义的想法,这样我们就可以避免距离遥远的动作。 在玻尔看来,除非我们关注世界,否则世界没有确定的属性。 玻尔认为,当我们不看时,我们所知道的世界并不真正存在。

但是爱因斯坦坚持认为世界必须由 东西 不管我们是否看待它,否则我们都无法彼此谈论世界,科学也是如此。 但是,爱因斯坦既不能拥有一个定义明确,独立的世界,又不能拥有诡异的远距离行动……或者他可以吗?

3.回到未来

Bohr-Einstein辩论是量子力学历史上相当熟悉的话题。 不太熟悉的是这个量子逻辑难题的迷雾笼罩的角落,在这里我们既可以营救一个定义明确,独立的世界,又可以避免恐怖的行动。 但是我们将需要以其他方式变得怪异。

如果在实验室中进行测量量子系统的实验可能会以某种方式影响该系统的状态 before 测量之后,爱因斯坦也可以吃蛋糕了。 这个假设称为“retrocausality”,因为进行实验的效果必定会传播 时间倒退.

如果您认为这很奇怪,那么您并不孤单。 这在量子物理学界不是很普遍的观点,但是它有它的支持者。 如果您不得不面对遥不可及的怪异动作,或者当我们不看时就无法接受我们所知道的世界,那么追根溯源毕竟似乎并不是一个奇怪的选择。

4.奥林巴斯没有视野

想象宙斯栖息在奥林匹斯山顶上,对世界进行调查。 想象一下,他能够看到无处不在的所有发生的一切事情。 称之为世界的“上帝的眼光”。 很自然地认为世界必须以某种方式存在,即使只有全知的上帝才能知道世界。

最近的研究 量子力学的研究表明,即使从原则上讲,上帝对世界的看法也是不可能的。 在某些奇怪的量子场景中,不同的科学家可以仔细观察他们实验室中的系统,并对所看到的内容进行彻底的记录,但是当他们比较笔记时,他们会不同意所发生的事情。 关于谁是正确的事情,可能根本没有绝对事实–连宙斯都不知道!

因此,下次您遇到不可能的数独游戏时,请放心,您在公司中相处融洽。 整个量子物理学界,甚至宙斯本人,都完全了解您的感受。

关于作者谈话

ARC发现早期职业研究研究员Peter Evans, 昆士兰大学

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