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物理学家已经证明 ， 客观现实并不存在 。 据说 ， 这是一种源自量子力学的见解 。 不仅如此 ， 它还被实验证实了 。 这是真的吗？如何用量子力学实验证明现实不存在？
故事始于1961年匈牙利物理学家尤金·维格纳 。 维格纳是第二代量子物理学家的一员 ， 在那个时代 ， 量子力学的数学基础已经确定并被实验证实 。 当时 ， 物理学家们开始转向研究量子场论 ， 最终产生了标准模型 。 但他们仍然无法理解在量子力学中进行测量意味着什么 。
量子力学的工作方式是 ， 一切都用波函数来描述 ， 通常用希腊字母ψ来表示 。 波函数随时间的变化由薛定谔方程给出 ， 但是波函数本身是不可测量的 。 相反 ， 从波函数可以计算出测量结果的概率 。 例如 ， 量子力学可能会预测一个粒子击中屏幕左侧或右侧的概率为50% 。 在粒子撞击屏幕之前 ， 它处于这两种状态的“叠加”状态 ， 这意味着它既不在这里也不在那里 。 但是一旦你测量了粒子 ， 你就有100%的概率知道它在哪里 。 这意味着在测量之后 ， 你必须更新波函数 ， 这种更新也被称为波函数的“坍缩” 。 什么是测量？量子力学不会告诉你 ， 这就是问题所在 。
思想实验：维格纳的朋友维格纳用一个思想实验来说明这个问题 ， 这个实验现在被称为“维格纳的朋友” 。 假设维格纳的朋友Alice在实验室里做粒子撞击屏幕实验 ， 而维格纳在实验室外等候 。 在实验室内 ， 粒子以50%的概率击中屏幕的左或右 。 当Alice测量粒子时 ， 波函数会坍缩 ， 它要么向左要么向右 。 然后她打开实验室门 ， 告诉维格纳她测量到了什么 。
但维格纳会如何描述这个实验呢？只有当他的朋友告诉他时 ， 他才知道粒子是向左还是向右 。 因此 ， 根据量子力学 ， 维格纳必须假设在他知道发生了什么之前 ， Alice处于两种状态的叠加状态 。 但Alice明确知道粒子撞向哪边 ， 对她来说她的测量结果从来都不是叠加的 ， 而对于维格纳来说却是叠加的 。 所以他们对发生的事意见不一致 ， 现实似乎是主观的 。
现在 ， 我们需要明确什么物理过程构成测量 ， 否则预测当然是模棱两可的 。 一旦指定了测量的含义 ， Alice要么在她的实验室里进行测量 ， 要么不进行测量 ， 但不会两者同时发生 。 在一个真实的实验中 ， 而不是一个
但是 ， 维格纳还是有所担心 ， 因为在量子力学的标准解释中 ， 波函数的更新不是一个物理过程 。 这只是一种知识的数学更新 ， 它没有任何物理变化 。 根据维格纳的说法 ， 如果Alice在物理上没有改变任何东西 ， 那么她自己一定处于叠加状态 。
这就是1960年代提出的“维格纳的朋友” 。 我们无法通过实验验证这一点 ， 但在2016年 ， Daniela Frauchinger和Renato Renner提出了另一个思想实验 ， 使物理学家更接近实验测试 ， 这被称为“扩展维格纳的朋友” 。
扩展维格纳的朋友在这个思想实验中 ， 我们有两个维格纳 ， 每个维格纳都有一个朋友Alice ， 每个Alice测量一对纠缠粒子中的一个 。 然后是两个维格纳 ， 每个人都去问他们的朋友关于他们的测量 。 形式上 ， 这种“询问”只是意味着他们进行了另一种测量 。 Frauchinger和Renner随后表明 ， 在某些测量结果的组合中 ， 两个Alice无法就测量结果和两个维格纳达成一致 。
再一次 ， 对所发生的事情的明显答案是 ， Alice要么测量了粒子并坍缩了波函数 ， 要么没有 ， 而维格纳在询问之前认为她们处于纠缠态 。 如果她们做了前者 ， 那么她们就不会纠缠在一起 ， 与维格纳的认识相反 。 如果他们的测量没有使波函数坍缩 ， 那么两个Alice就纠缠在一起了 ， 这正是维格纳所认为的结果 。 因此 ， 他们的论文中总结说 ， 量子力学“不能始终如一地描述其自身的用途” ， 因为如果你是维格纳学派的一员 ， 试图应用量子力学来理解爱丽丝学派如何使用量子力学 ， 你就会遇到麻烦 。
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