自从科学家打破宇宙以来已经过去了近一个世纪。
通过实验和理论的复杂结合,物理学家发现了一种基于在现实的表象之下滴答作响。
含糊地称为哥本哈根诠释,这种对支撑量子力学的理论的看法认为,一切都可以被描述为可能性——直到我们被迫将其描述为现实。
但这到底意味着什么呢?
尽管经过了数十年的实验和哲学思考,量子系统的不稳定特性与我们亲眼所见的测量之间的差距几乎没有缩小。对于所有关于波形崩溃的讨论,, 和,我们对现实本质的理解并不比 20 年代末的早期物理学家更接近。
然而,一些研究人员认为,也许可以在量子物理学与 20 世纪 20 年代初诞生的另一个伟大理论之间的空间中找到线索。th世纪——爱因斯坦的著名。
去年,芝加哥大学的一小群物理学家认为,仅仅存在一个附近的某个地方在模糊的量子态中拉扯着质量的弦,迫使它选择单一的命运。
现在,他们带着后续预测回来了,在预印本中提出了他们对不同领域的看法。同行评审。
想象一下,一小块物质从封闭盒子内的黑暗中出现。看不见的,它存在于可能的模糊之中。它在阴影中没有单一位置,没有特定的旋转,没有特定的动量。重要的是,它发出的任何光也具有无限的可能性。
这种粒子在理论上传播到无穷远的波中充满了潜力。实际上,可以将这种可能性范围与自身进行比较,就像池塘表面的波浪可以分裂和重新组合以形成可识别的干扰模式一样。
然而,当这种涟漪传播时,每一次的碰撞和推动都会将它与另一个涟漪纠缠在一起,从而限制了它所发挥的可能性的范围。它的干涉图案以明显的方式发生变化,将其结果限制在物理学家描述为失去相干性的过程中,或者退相干。
物理学家戴恩·丹尼尔森、高塔姆·萨蒂什钱德兰和罗伯特·沃尔德在一项思想实验中考虑的正是这个过程,这将导致一个有趣的悖论。
物理学家在观察盒子内部以检测粒子发出的光时,将不可避免地使自己及其环境与隐藏粒子的波纠缠在一起,从而导致某种程度的退相干。
但如果有第二个人回头看,用自己的眼睛捕捉粒子发出的光呢?同样,通过与粒子发出的光纠缠,它们将进一步限制粒子波中的这些可能性,从而进一步改变它。
如果第二个观察者站在一颗遥远的行星上,距离光年远,通过望远镜观察盒子呢?这就是奇怪的地方。
尽管光的电磁波纹花了很多年才走出盒子,但第二个观察者仍然会与粒子纠缠在一起。根据量子理论,这也会引起粒子波的显着变化,第一个观察者早在遥远世界的同事开始架设望远镜之前就能看到这种变化。
但如果第二个观察者潜伏在黑洞深处怎么办?盒子发出的光很容易滑过它的地平线,落入破碎的时空深渊,但根据规则,关于它与第二个观察者纠缠在一起的命运的信息不可能再次渗出。
要么我们对量子物理学的了解是错误的,要么我们有一些严重的问题需要用广义相对论来解决。
或者,根据我们的第二个观察者丹尼尔森、萨蒂什钱德兰和沃尔德与此无关。环绕黑洞的不归线,称为事件视界,本身就是一个观察者,最终导致几乎所有事物的退相干。就像一群巨大的眼睛横亘在宇宙中,注视着宇宙的展开。
还爬出来吗?情况只会变得更糟。
时空延伸成单向街道的现象并不是唯一的。事实上,任何加速到接近光速的物体最终都会经历一个地平线,从这个地平线发出的信息永远不可能返回。
根据三人组的最新研究,这些“林德勒视野'也可以在量子态中产生类似的退相干。
这并不是说宇宙具有任何意识。相反,这些结论可能会导致关于量子态如何分解为绝对测量的客观理论,以及引力和量子物理在单一总体物理理论中的交汇点。
至少目前,宇宙仍然是破碎的。
我们只能说观察这个空间。
这项研究发表于arXiv。