在一個世紀的大部分時間裡,世界上最偉大的思想家一直在努力解決數學確定性問題,即物體在某種原因導致它們卡入到位之前可以同時處於多個位置。
許多物理學家想知道古老的引力是否能夠迫使輪盤賭球的粒子落入其隱喻的口袋中。 在一項新的實驗之後,這種情況看起來不太可能發生。
來自歐洲各地的研究人員最近測試了波形明顯崩潰的潛在解釋,該解釋不是由觀察或奇怪的多重宇宙分支決定的,而是由時空的幾何形狀決定的。
這個想法源自於一篇論文早在 1966 年就出版了由匈牙利物理學家 Frigyes Karolyhazy 提出,幾十年後受到諸如羅傑·彭羅斯和拉約斯·迪奧西。
事實上,正是迪奧西與幾位科學家合作,確定我們是否可以將量子物理學最令人大腦麻木的悖論之一歸咎於重力。
“30年來,我在自己的國家一直受到批評,說我猜測一些完全無法檢驗的東西,”迪奧西分公司 科學雜誌的喬治·穆瑟.
新技術終於使不可測試的事情成為可能。 但為了理解它是如何運作的,我們需要簡單地了解量子瘋狂。
早在 20 世紀初,理論學家就將粒子建模為波,以便協調他們所了解的內容原子學和光。
不過,這些粒子並不像池塘表面蕩漾的波浪。 想像一下您可能在圖表上繪製的曲線來描述您在骰子遊戲中贏得賭注的機會。
對一些物理學家來說,整個賭博的類比只是一個方便的捏造因素,當我們更了解量子物理學的基本性質時,這個問題就會得到解決。
其他人則堅信量子物理學已經盡其所能。 這意味著它確實是物理學深處的一團混亂的可能性。
解釋我們如何從擲骰子得到一個明確定義的數字來描述粒子旋轉、位置或動量等,這是讓每個人都感到困惑的部分。
著名的瑞士物理學家歐文‧薛丁格堅定地支持團隊的「忽悠因素」。
他想出了那個令人髮指的思想實驗涉及一隻隱藏的貓,它同時活著和死了(直到你看到它),只是為了表明整個「不確定的現實」是多麼瘋狂。
然而,一個世紀過去了,我們仍然處於疊加狀態嗎? 像這樣的物體的想法電子(或更大)同時佔據多個狀態和位置直到你測量它們? 是現代物理學的一個核心特徵。
正因如此,我們正在開發一個整個技術分支?量子計算? 圍繞這個概念。
為了避免需要調用半生不熟的意識的概念或無限現實的共存版本為了解釋為什麼當我們觀察一個粒子時,許多可能性都會變成一種,量子機率塌陷需要一些不那麼異想天開的東西。
對於像彭羅斯和迪奧西這樣的物理學家來說,引力可能就是這樣的東西。
愛因斯坦對這種力的解釋是基於與單一維度時間編織的三維空間的彎曲結構。 令人沮喪的是,理論學家仍然無法對這個「時空」進行量子描述。
然而,這兩個領域之間的這種明顯差異為拉動可能性的浪潮提供了良好的支柱。
彭羅斯的版本這個想法的基礎是粒子需要不同的能量才能維持在不同的狀態。
如果我們遵循愛因斯坦的舊的 E=mc^2 規則,能量差異表現為質量差異; 這反過來又影響了我們所觀察到的引力時空的形狀。
考慮到所有可能狀態的足夠對比,時空的不可變形狀將確保需要付出巨大的成本,有效地選擇粒子屬性的單一低能量版本來將其拉入到位。
這是一個誘人的想法,幸運的是,它具有潛在的可測試組件。 出於所有目的,該捕捉應該會影響粒子的位置。
法蘭克福高等研究院物理學家桑德羅·多納迪(Sandro Donadi)表示:“這就好像你踢了一個粒子一樣”告訴科學雜誌。
對電子施加足夠的力,你就會迫使它發出光子。 從邏輯上講,剩下的就是創建一種薛定諤的貓實驗,將正確的材料鎖在鉛盒內,遠離輻射的混雜影響,並聆聽它的叫聲。 在這種情況下,該材料是鎗。
如果彭羅斯的總和是正確的,當其疊加粒子進入測量狀態時,鍺晶體應該在幾個月內產生數萬個光子閃光。
但迪奧西和他的團隊並沒有觀察到數以萬計的光子。
五年前,他們在地下進行了兩個多月的實驗INFN 格蘭薩索國家實驗室,他們測量了才幾百? 這正是你所期望的洩漏出來的輻射。
彭羅斯並不太擔心。 如果重力導致粒子在塌陷時發射輻射,它可能會違反宇宙嚴格控制的定律熱力學, 反正。
當然,這還不是故事的結局。 在未來的實驗中,重力可能會被證明是導致量子波變平的原因。 現在看來,一切皆有可能。
這項研究發表於自然物理學。