现实是量子镜游戏?新理论助解薛定谔猫难题

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【大纪元2021年07月27日讯】(大纪元记者高文森编译报导)最近一本名为《黑尔戈兰岛》(Helgoland)的科学普及读物出版,引来很多读者的兴趣。这本书由意大利著名理论物理学家卡洛·罗威利(Carlo Rovelli)撰写,用量子理论提出了“这个现实世界的一切其实都是幻像”的观点。

黑尔戈兰岛是位于北海东部的小岛。上世纪20年代,德国物理学家维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)在岛上度假期间发展出了他的量子理论

澳洲昆士兰大学的埃文斯(Peter Evans)撰文解释这本书的内容说,这就像你捧着一本书阅读,鼻子闻到纸张和油墨熟悉的味道,指尖感受到书本纸张的质地,耳朵听到翻动书页的声音。人们都认为这就是书本真实的物质形态。

可是从量子理论来看,这本书在宇宙中实际的形态根本不是这样,人们所感受到的这一切,只不过都是因我们而存在,与我们产生联系才展现这些特性。

罗威利在这本书中介绍了这种名为“关系论世界观”(relational worldview)。他说,与关系论世界观相对的是传统的绝对论世界观(absolute worldview)。两种世界观主要在如何理解时空的概念上存在差别。

绝对论世界观的主要代表人物是物理学家牛顿(Isaac Newton)。他的理论把时空的概念描述为一个容器,里面有星体、星系,如果把所有这些物体都移走,时空这个容器仍然存在,是一个空的容器。

关系论世界观的主要代表人物是德国哲学家莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz)。他认为时空不过是所有这些天体之间的距离、它们之间互动事件时间的长度等一切特性加总的效果。如果把所有物体都移走,时空也不复存在。也就是说从关系论看起来,时空只不过是物体和天体事件在空间和时间上的联系。

罗威利对关系论做了引申理解:物体的特性构成了这个物体的全部,而并不存在独立于这些特性的一个物体去拥有这些特性。他用这种理论解释了薛定谔猫的概念。

薛定谔猫有新解

薛定谔猫(Schrödinger’s cat)是一个用于描述量子叠加态的著名思想实验。把一只猫、一个装有氰化氢气体的玻璃烧瓶和放射性物质放进封闭的盒子里。当盒子内的监控器侦测到衰变粒子时,就会打破烧瓶,杀死这只猫。

根据传统量子力学诠释,在盒子打开之前,猫处于一种既非死亡又非活着的奇特状态,直到人们打开盒子观测到里面的状态,猫的状态才确定下来。这种解释一个难以理解的地方在于,到底什么才是既非死亡又非活着的状态?

可是关系论对此提出了一个完美的解释:对于我们——观测者来说,猫才展现出所谓的既非死亡又非活着的状态;对于猫来说,它自己一直都是一个确定的状态。也就是说,对于我们来说,猫的神奇状态是真实的;对于猫来说,它确定的状态也是真实的。而且,两方面是同时存在的特性。当观测者打开盒子的时候,对于观测者来说猫的状态又确定了,其实,对于猫来说,它从来就不存在一个不确定的状态。

对现实的理解有何意义?

罗威利说,既然我们的世界归根到底是一个量子世界,我们可以从这种理论推理出对世界的新的认知。就好比说,前面提到的这本书,它的所有特性都是因为和我们发生联系才展现为这般景象。

如此看来,这个世界是一个因为事物之间的联系而产生的复杂的网络,任何事物如果脱离了其它事物而单独存在,它们本身便不复存在。◇#

责任编辑:叶紫微

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