自一個(gè)世紀(jì)前提出以來(lái)，量子力學(xué)理論已經(jīng)改變了日常生活，但它是如何運(yùn)作的仍然是個(gè)謎——物理學(xué)家們對(duì)實(shí)際發(fā)生的事情存在嚴(yán)重分歧。期刊上的一項(xiàng)調(diào)查自然界周三說(shuō)。

“閉嘴算算！”名言在量子物理學(xué)中，這說(shuō)明了科學(xué)家們?cè)谂忾_(kāi)世界上最大的悖論之一時(shí)的挫敗感。

在上個(gè)世紀(jì)，基于量子力學(xué)的方程始終如一地準(zhǔn)確地描述了極小物體的行為。

然而，沒(méi)有人知道數(shù)學(xué)背后的物理現(xiàn)實(shí)中發(fā)生了什么。

相關(guān)：一個(gè)被忽視的量子理論能否幫助宇宙再次變得有意義？

這個(gè)問(wèn)題始于 20 世紀(jì)之交，當(dāng)時(shí)科學(xué)家們意識(shí)到物理學(xué)的經(jīng)典原理不適用于原子水平上的事物。

令人費(fèi)解的是，光子和電子的行為似乎既像粒子又像波。它們也可以同時(shí)處于不同的位置，并具有不同的速度或能量水平。

1925年，奧地利物理學(xué)家歐文·薛定諤和德國(guó)維爾納·海森堡開(kāi)發(fā)了一套復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具，使用概率來(lái)描述量子力學(xué)。

這種“波函數(shù)”使得預(yù)測(cè)粒子的測(cè)量結(jié)果成為可能。

這些方程導(dǎo)致了大量現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，包括激光、LED 燈、核磁共振成像掃描儀以及計(jì)算機(jī)和手機(jī)中使用的晶體管。

但問(wèn)題仍然存在：數(shù)學(xué)之外的世界到底發(fā)生了什么？

一只令人困惑的貓

為紀(jì)念量子力學(xué)誕生 100 周年，許多世界頂尖物理學(xué)家上個(gè)月聚集在德國(guó)黑爾戈蘭島，海森堡在那里寫下了他著名的方程式。

其中 1,100 多人回復(fù)了領(lǐng)先科學(xué)期刊進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查自然界.

結(jié)果表明，“物理學(xué)家對(duì)量子理論對(duì)現(xiàn)實(shí)的看法嚴(yán)重缺乏共識(shí)”，自然界在一份聲明中說(shuō).

超過(guò)三分之一（36%）的受訪者贊成最被廣泛接受的理論，即哥本哈根解釋。

在古典世界中，無(wú)論我們是否觀察它們，一切都有定義的屬性——例如位置或速度。

但根據(jù)海森堡和丹麥物理學(xué)家尼爾斯·玻爾在 1920 年代提出的哥本哈根解釋，量子領(lǐng)域的情況并非如此。

理論認(rèn)為，只有當(dāng)觀察者測(cè)量量子物體時(shí)，它才會(huì)從可能的選項(xiàng)中確定特定狀態(tài)。這被描述為它的波函數(shù)“坍縮”為單一的可能性。

對(duì)這個(gè)想法最著名的描述是薛定諤的貓，它同時(shí)在盒子里活著和死著——直到有人偷看里面。

哥本哈根的解釋“是我們所擁有的最簡(jiǎn)單的”，巴西物理哲學(xué)家德西奧·克勞斯 （Decio Krause） 告訴自然界回復(fù)調(diào)查后。

盡管該理論存在問(wèn)題——例如沒(méi)有解釋為什么測(cè)量會(huì)產(chǎn)生這種效果——但替代方案“提出了其他問(wèn)題，對(duì)我來(lái)說(shuō)，這些問(wèn)題更糟糕，”他說(shuō)。

進(jìn)入多元宇宙

但大多數(shù)物理學(xué)家支持其他觀點(diǎn)。

15% 的受訪者選擇了“多世界”解釋，這是物理學(xué)中提出的幾種理論之一我們生活在一個(gè)多元宇宙中.

它斷言波函數(shù)不會(huì)坍縮，而是分支成盡可能多的宇宙，只要有可能的結(jié)果。

因此，當(dāng)觀察者測(cè)量一個(gè)粒子時(shí)，他們得到了他們世界的位置——但它位于許多平行宇宙中的所有其他可能位置。

“這需要我們對(duì)世界的直覺(jué)進(jìn)行戲劇性的重新調(diào)整，但對(duì)我來(lái)說(shuō)，這正是我們應(yīng)該對(duì)現(xiàn)實(shí)基本理論的期望，”美國(guó)理論物理學(xué)家肖恩·卡羅爾在調(diào)查中說(shuō)。

量子專家們?cè)谠擃I(lǐng)域面臨的其他重大問(wèn)題上存在分歧。

量子世界和經(jīng)典世界之間是否存在某種界限，物理定律突然發(fā)生變化？

45% 的物理學(xué)家對(duì)這個(gè)問(wèn)題的回答是肯定的——完全相同的百分比回答是否定的。

只有 24% 的人表示他們相信他們選擇的量子解釋是正確的。

四分之三的人認(rèn)為，有一天會(huì)被更全面的理論所取代。

?法新社

寶寶起名 起名