1935 年,出生于奥地利的物理学家欧文·薛定谔描述了一项思想实验,该实验放大了量子力学核心的一个明显问题。
直到今天,这个问题仍然存在,薛定谔看似可笑的猫处于生死未定的状态的概念可以概括这一点。
西班牙巴塞罗那自治大学的理论物理学家认为他们终于可以解释为什么一旦被观察到,它总是以单一状态出现。
他们的提议很大程度上基于这样的假设:量子系统的每一种可能性都构成了一个宇宙本身,这个概念被称为“宇宙”。。
由此,Philipp Strasberg、Teresa E. Reinhard 和 Joseph Schindler 使用第一原则来展示如何现有景观中的粒子将薛定谔的猫拖出了它自己的方程,显然是死是活,但从来没有介于两者之间。
量子物理学中最早的一些争论是关于解释不确定性的方法。用阿尔伯特·爱因斯坦的话来说,上帝“不玩骰子”。
虽然粒子态的组合被迫在纸上呈现一系列可能的命运,但即使没有人在看,它们也作为物理绝对值存在……对吗?
没有。
一个世纪过去了,爱因斯坦的隐喻神仍然在宇宙的掷骰子游戏中滚动骨头,并且这甚至超出了抽象计算的意义。
理解现实中的这种区别的一种尝试是将粒子状态的所有可能性想象为同样有效,每种状态都代表自己的私人宇宙。在这众多的世界中,只有一个在遇到我们自己庞大的固定可能性网络时才被融入到我们的世界中,从而赢得了被认为是“真实的”的权利。
在该团队的数值演示中,相互作用的绝对规模迅速以一种抑制可能性的方式建立,直到单一状态仍然存在。
换句话说,考虑到薛定谔的猫周围的宇宙的复杂性,其中包括盒子、观察者、它们所在的建筑物以及更远的地方,随着时间的推移,环境与生和死状态之间的相互作用迅速增长,这意味着这两种状态不会以混合形式出现。
事实上,这种世界的合并发生在如此小的水平上,如此之快,相对较少的粒子可以迅速消除未定状态的模糊性,使量子雾霾在最小的尺度上几乎消失。
研究小组表示:“由于日常生活中的物体含有大量粒子,这解释了为什么我们无法直接感知多元宇宙。”写在他们的论文中。
问题解决了,对吧?是和不是。虽然这个假设帮助我们想象从无数可能性中选择单一状态的过程,但解释仍然依赖于假设所有宇宙都以这种方式运行。这些宇宙也没有考虑到复杂性。
人们或许还可以想象,纠缠态的正确组合仍然可以产生活猫和死猫的混合物,或者至少不排除这种可能性。还有一个问题是,量子随机性对我们这样的宏观现实能产生多大的影响。
尽管如此,它还是理论物理学家建议需要包括现有状态的更大规模的图片,以理解为什么未决定的量子模糊突然落在单一测量上。
薛定谔的猫在未来一段时间内仍将是物理学中的一个谜,它在坟墓中旋转,成为仍然充满可能性的物理学领域的完美隐喻。
这项研究发表于物理评论X。