研究人員解釋了為什麼量子行為在日常生活中不會發生

國際研究團隊相信他們已經明白了為什麼奇怪的量子行為發生在單一粒子的層面上，而不是在經典的日常世界中。這一切都歸結於愛因斯坦廣義相對論以及重力對時間的影響。

這項研究也解釋了為什麼埃爾文·薛定諤著名的思想實驗中的貓在盒子裡的整個過程中都還活著。

薛丁格的貓是這位奧地利物理學家在 1935 年提出的，其目的是為了證明一種被稱為量子疊加的現象——即一個物體在被測量之前同時處於多種狀態。例如，盒子裡的一隻貓既是死的又是活的，只有當有人打開盒子看它時，它才真正是其中之一。

但是，雖然量子疊加已經用原子和分子得到了證明，但我們從未見過更大的物體中出現奇怪的量子行為。因此，研究人員認為，某些東西——很可能是環境幹擾——一定會抑制涉及多個粒子的物體中的這些量子行為。但現在一組研究人員表明，其中還涉及一種被稱為「引力時間膨脹」的現象。

引力時間膨脹是一種使大質量物體（例如地球）附近的時間變慢的現象。阿爾伯特愛因斯坦 (Albert Einstein) 在 100 年前就預言了這一點，後來透過超精密時鐘證實了這一點的存在。事實上，在建築物底層工作的人會比坐在 10 樓的同事老得慢，但每年只慢 10 奈秒左右。

但現在來自奧地利、美國和澳洲的研究人員發現，同樣的效應正在消除由多個粒子組成的複合物體的量子行為。

所有粒子的振動都很輕微，但這項新研究表明，這種振動受到時間膨脹的影響，因此它在地面上減慢，在更高的高度上加速。在個體尺度上，這並不是什麼大問題，但是當許多粒子形成一個物體時，這種效應會抑制量子行為並迫使物體按照我們在日常生活中期望的方式表現。

參與該計畫的澳洲昆士蘭大學物理學家 Magdalena Zych 表示：“我們已經展示了引力引起的時間變化如何影響物體同時處於不同量子態的能力。”告訴 ABC Science 的 Stuart Gary)。 “即使地球質量的影響很小，仍然會影響物體的量子態，物體越大，影響越大。”

結果已發表於自然物理學並且可以揭示量子理論和量子理論之間的相互作用廣義相對論，20世紀的兩大理論，也可以解釋我們在宇宙其他地方看到的一些事。

“結果在宇宙學尺度上意味著什麼還有待觀察，宇宙學尺度上的引力可能會更強，”聯合研究員卡斯拉夫·布魯克納 (Časlav Brukner) 說道奧地利維也納大學在新聞稿中。

到目前為止，這項工作都是理論性的，還沒有在實驗中觀察到，但是該團隊建議在不久的將來，波物質實驗可以證實他們的結果。