“物理實在”是什麼?

20世紀30年代,物理學家們被迫引進一種全新的理論體系——量子力學。令人意想不到的是,人們逐漸發現只有依靠量子定律才可以解開大量謎團,併為剛剛從原子和亞原子層次測得的各種數據找到合理的解釋。

“物理實在”是什麼?

  • 亞原子層面實在的模糊性

但是根據量子定律,即使你對現在的事物的狀態做出最完善的測量,最多也只能預言物體在未來或過去某個時刻各種運動路徑的概率。根據量子力學,宇宙並不能從現在完全推演出來,我們所能得到的只是概率,僅僅只是概率。

雖然對於如何解釋量子理論仍存在著爭議,但大多數物理學家都認同概率的概念與量子意義上的實在性是密不可分的。

“物理實在”是什麼?

  • 量子態

人類直覺及其在經典物理中的表現形式會勾畫出一副有關實在性的圖像,在這幅圖像中,物體總會明確地朝著這個或那個方向運動。

但量子力學則不然,它所描繪的只是物體徘徊在各種運動狀態之間的實在性,只有當某種觀測事件強迫物體放棄量子概率時,我們才會得到一個確定的結果。

“物理實在”是什麼?

  • 粒子在波動性上表現出概率特性

而儘管我們不能預言這最終的結果,但卻可以預言物體處於這或那的運動狀態的概率。

坦白地說,這聽起來的確有點不可思議,我們並不習慣這種在具體的觀測之前一直保持模糊的實在性。

更瘋狂的是量子力學的奇異性並未到此為止。

1935年,愛因斯坦和兩個年輕的同事,羅森和波多爾斯基寫的一篇論文令人又一次震驚於量子力學的奇妙,在這篇論文中,作者們試圖發起一次對量子理論的攻擊。這篇論文揭示了一種可能性並在隨後的實驗中不斷被證實,那就是兩個亞原子層面的粒子在相隔很遠的條件下能夠互相奇妙地關聯在一起,當一個粒子由模糊的疊加態坍縮到某一確定態的同時,另一個粒子同樣會坍縮到相應的確定狀態,這就是量子糾纏。

“物理實在”是什麼?

  • 糾纏態的一對粒子

在量子理論之前,兩個相距很遠的物質之間被認為是沒有任何關聯的,因為它們之間足夠大的空間間隔使得它們各自的運動完全是不受對方影響的。而量子糾纏的出現,打破了這種觀念,再一次刷新了我們對於實在的認識,現在我們認為實在不僅僅是物質徘徊在各種運動狀態之間的概率,更具有一種非定域性與全局性。

關於實在是什麼,量子力學已經給我們一個回答了,當然,我們仍不相信這是關於實在的最終詮釋。在未來,我們對實在的認識會更加深刻!


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