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令人难以置信的实验:同时间存在多种现实

量子波模式。(图片来源:Adobe Stock)

“现实世界”可以存在着至少两个版本?我们亲眼所见的,不一定是唯一的“现状”,依据最新科学研究证明,两种现实可以同时存在。

据英国《每日邮报》(Daily Mail)报导,在一篇新发表的研究中,研究人员表示他们已经证明了两个“现实”可以同时存在,至少在量子世界中是这样。

奥地利因斯布鲁克大学实验物理系的研究人员为了探讨他们的假设,研究了世界上最令人困惑的思想实验之一,称为“维格纳的好友”(Wigner's friend)。该实验于1961年由诺贝尔物理学奖得主尤金‧维格纳(Eugene Wigner)提出,他进行实验展示了量子力学中一个鲜为人知的悖论。该实验结果可以让两个观察者测量光子的陈述相互矛盾。比如维格纳和维格纳的朋友,观察到不同的“现实”,但两个“现实”却都是真实的。

光子是可量化的最小光单位,它在不同条件下可以存在为粒子或波。光子可以存在于两个不同量子态中的一个,只有当某个人实际对其进行测量时,才能确定它是哪一个量子态。在此研究中,一个人观察光子,将其发送到垂直或水平状态,而在实验室外的维格纳通过“干涉实验”的简单测试证明光子仍然处于“叠加状态”,即它同时处于水平和垂直两种状态。在思想实验中,观察同一个光子的两个人可能对光子状态得出不同结论,且两个观察结果都是正确的。

爱丁堡赫瑞瓦特大学马西米利亚诺•普里埃蒂(Massimiliano Proietti)及同事利用研究光子纠缠得到了和“维格纳的朋友”描述的同样情况。其研究结果发表在《ArXiv》上,证实了即使观察者在同一个光子中描述了不同状态,这两个相互矛盾的事实也可能是真实的。在观察时,光子以极化状态存在,但是当使用“干涉实验”测试时,光子仍然以叠加状态存在。

该研究不仅证实了长期讨论的思想实验,而且挑战了进行观测的方式基础。普里埃蒂在论文中指出“科学方法依赖于事实,这些事实是通过反复测量建立的,并且是受到普遍认同的,与观察者无关。”此外,他表示在量子力学中,观察的客观性并不是那么明确。

然而,如果这些事实不能证明是正确还是错误,或者两种情况存在,正如普里埃蒂的论文所假定的那样,那么就必须改变科学本身了。

关于光子纠缠理论:

光子纠缠(photon entanglement)理论认为,若将两粒来自同一光束的光子分开,发生在其中一粒光子上的事情,在另一粒光子上都能反映出来。正如常规的量子纠缠一样,一个系统的两个或多个量子之间就会存在量子纠缠,光子亦在此列,这种关联性超越空间,超越时间,是瞬时超距发生的。

阿波罗网责任编辑:李华 来源:看中国 转载请注明作者、出处並保持完整。

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