【量子物理学家说，客观现实可能根本不存在】
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量子力学中最大的谜团之一是物理现实是否独立于观测者而存在 。
来自巴西的新研究提供了强有力的证据 ， 表明在量子领域可能存在相互排斥但又互补的物理现实 。
未来关于量子大争论的研究可能会给我们带来超级颠覆性的量子技术——可能会给世界上最大的谜团带来惊人的答案 。
现实是存在的 ， 还是在观察者测量时形成的?类似于一个古老的谜题:如果一棵树掉在森林里 ， 周围没有人能听到它是否会发出声音 ， 上述问题仍然是量子力学领域最令人着迷的问题之一 。 量子力学是研究微观亚原子粒子行为的科学分支 。
在一个像“量子叠加”这样有趣而又神秘的现象盛行的领域 ， 一个粒子可以同时出现在两个甚至“所有”可能的地方 。 一些专家说 ， 现实存在于你自己的意识之外 ， 你无法改变它 。 其他人坚持认为“量子现实”可能是某种形式的培乐多 ， 你可以用自己的行动塑造成不同的形状 。
在今年4月的新研究中 ， 巴西科学家试图验证著名的丹麦物理学家尼尔斯·玻尔在1928年提出的“互补原理” 。 它指出 ， 物体具有某些互补的特性 ， 这些特性是不可能同时观测或测量的 ， 比如能量和持续时间 ， 或者位置和动量 。 例如 ， 无论您如何设置一个涉及一对电子的实验 ， 您都不可能同时研究这两个量的位置:测试将说明第一个电子的位置 ， 但同时掩盖第二个粒子(互补粒子)的位置 。
要理解这一互补原则与客观现实的关系 ， 我们需要回到大约一个世纪以前的历史 。 1927年 ， 在布鲁塞尔举行的第五届索尔维会议(物理学和化学领域最重要的年度国际会议)上 ， 玻尔和著名的德国理论物理学家阿尔伯特·爱因斯坦展开了一场传奇的辩论 。
在聚集在奥地利首都讨论量子理论这一新兴领域的77位杰出科学家面前 ， 爱因斯坦坚持认为 ， 量子态有自己的现实 ， 与科学家如何对它们采取行动无关 。 与此同时 ， 玻尔为量子系统只有在科学家建立起实验设计之后才能定义它们自己的实相的观点进行了辩护 。
“上帝不掷骰子 ， ”爱因斯坦说 。
“系统表现为波或粒子取决于环境 ， 但你无法预测它会是哪一种 ， ”波尔指出 ， 他指出波粒二象性的概念 ， 即物质可能在某个时刻以波的形式出现 ， 而在另一个时刻以粒子的形式出现 ， 这是法国物理学家路易斯·德布罗意在1924年首次提出的想法 。
“互补原理”
1927年索尔维会议结束后不久 ， 玻尔就公开阐明了他的互补原理 。 在接下来的几十年里 ， 备受争议的玻尔理论被反复测试 ， 直到彻底验证 。 对互补原理进行实验的人之一是美国理论物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒 。
惠勒在1978年试图重新设想托马斯·杨1801年的双缝实验 ， 以研究光的性质 。 双缝实验包括将一盏灯照在有两条平行缝的墙上 。 当光穿过每一个狭缝时 ， 在隔板的另一边 ， 它会发生衍射 ， 与另一个狭缝的光重叠 ， 相互干扰 。 这意味着不再有直线:实验结束时出现的图形图案是干涉图案 ， 这意味着光以波的形式运动 。 从本质上讲 ， 光同时具有粒子和波的特性 ， 这两种特性是不可分割的 。
惠勒让他的装置在“波浪测量装置”和“粒子测量装置”之间切换 ， 而此时光线已经穿过了机器的大部分区域 。 也就是说 ， 他在光是
然而 ， 最近的调查试图将量子叠加原理应用到延迟选择实验中 ， 发现两种可能性同时存在(就像湖面上的两个波可以重叠一样) 。 这表明在同一装置内存在波状和粒子状的混合行为 ， 与互补原理相矛盾 。
巴西科学家还决定设计一个量子控制的现实实验 。
罗伯托·m·塞拉领导了这项实验 。 像质子、中子和电子这样的粒子都有核自旋 ， 这是一种类似于指南针中针的方向的磁性特性 。 “我们利用一种电磁辐射来操纵分子中不同原子的核自旋 。 在这个设置中 ， 我们为质子核自旋创造了一个新的干涉设备 ， 以研究其波和粒子在量子领域的现实 ， ”
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