如果森林里一棵树倒了，没有人在那里听到它，它会发出声音吗?有人说，或许不是。

如果有人在那里听到它呢?如果你认为这意味着它显然发出了声音，你可能需要修改这个观点。

我们在量子力学中发现了一个新的悖论——量子力学是我们最基本的两种科学理论之一，与爱因斯坦的相对论一起——它使人们对一些关于物理现实的常识产生了怀疑。

量子力学vs常识

看看这三句话:

这些都是直观的想法，甚至被物理学家普遍相信。但是，我们发表在《自然物理》杂志上的研究表明，它们不可能都是正确的——否则量子力学本身在某种程度上一定会崩溃。

这是量子力学中一系列颠覆了我们对现实的认识的发现中最有力的结果。为了理解它为什么如此重要，让我们看看这段历史。

为现实而战

量子力学非常适用于描述微小物体的行为，例如原子或光粒子(光子)。但这种行为……非常奇怪。

在很多情况下，量子理论并不能给出诸如“这个粒子现在在哪里?”相反，它只提供了粒子被观察时可能被发现的概率。

对于一个世纪前该理论的创始人之一尼尔斯·波尔来说，这并不是因为我们缺少信息，而是因为像“位置”这样的物理属性在被测量之前并不真正存在。

更重要的是，因为粒子的某些特性不可能同时被完全观察到——比如位置和速度——它们不可能同时真实存在。

只有阿尔伯特·爱因斯坦这样的人物认为这种观点是站不住脚的。在1935年与同为理论家的鲍里斯•波多尔斯基(Boris Podolsky)和内森•罗森(Nathan Rosen)合著的一篇文章中，他认为，现实中肯定有量子力学无法描述的东西。

这篇文章认为一对遥远的粒子处于一种特殊的状态，现在被称为“纠缠态”。当在两个纠缠粒子上测量相同的属性(比如位置或速度)时，结果将是随机的——但每个粒子的结果之间将存在相关性。

例如，一个观察者在测量第一个粒子的位置时，甚至不用触碰它，就可以完美地预测出测量远处那个粒子位置的结果。或者观察者可以选择预测速度。他们认为，如果这两种性质在被测量之前都存在的话，这就有了一个自然的解释，这与玻尔的解释相反。

然而，1964年，北爱尔兰物理学家约翰·贝尔发现，如果你对这两种粒子进行更复杂的测量组合，爱因斯坦的论点就站不住脚了。

贝尔表明，如果两个观察者随机而独立地选择测量他们粒子的一个或另一个属性，比如位置或速度，在任何位置和速度都是预先存在的局部属性的理论中，平均结果都无法解释。

这听起来不可思议，但实验已经最终证明贝尔的相关性确实存在。对于许多物理学家来说，这是玻尔是正确的证据:物理特性在被测量之前是不存在的。

但这提出了一个关键问题:“衡量标准”有什么特别之处?

观察者,观察到

1961年，匈牙利裔美国人理论物理学家尤金·维格纳(Eugene Wigner)设计了一个思维实验，今天刚刚在百度搜素198彩注册，发现现在开户可以找总代申请198198彩网址注册彩金，真的假的呢？，以展示测量的概念中有什么棘手之处。

他考虑了这样一种情况:他的朋友进入一个密封的实验室，对一个量子粒子进行测量——比如说它的位置。

然而，维格纳注意到，如果他应用量子力学方程从外部描述这种情况，结果是完全不同的。从维格纳的角度来看，朋友并不是通过测量使粒子的位置真实，而是与粒子纠缠在一起，并被围绕着它的不确定性所感染。

这与著名的薛定谔的猫相似，这是一个思想实验，在这个实验中，一只猫在盒子里的命运与一个随机的量子事件纠缠在一起。

阅读更多:薛定谔的猫得到了现实的检验

对于维格纳来说，这是一个荒谬的结论。相反，他相信，一旦观察者的意识被卷入其中，这种纠缠就会“崩溃”，从而使朋友的观察变得明确。

但如果维格纳错了呢?

我们的实验

在我们的研究中,我们建立在一个扩展版的维格纳的朋友悖论,首次提出通过Č军队aslav Brukner维也纳大学的。在这种情况下，有两位物理学家——叫他们爱丽丝和鲍勃——各自和自己的朋友(查理和黛比)在两个遥远的实验室里。

还有另一个转折:查理和黛比现在正在测量一对纠缠粒子，就像贝尔实验一样。

在维格纳的论证中，量子力学方程告诉我们，查理和黛比应该与他们观测到的粒子纠缠在一起。但是因为这些粒子已经相互缠绕，理论上Charlie和Debbie自己也应该缠绕起来。

但这在实验上意味着什么呢?

我们的实验是这样的:朋友们进入他们的实验室，测量他们的粒子。一段时间后，爱丽丝和鲍勃各自抛硬币。如果是人头，他们就会开门，问他们的朋友看到了什么。如果是尾巴，它们会进行不同的测量。

如果查理按照维格纳的计算方法与他观察到的粒子纠缠在一起，这种不同的测量总是会给爱丽丝一个积极的结果。鲍勃和黛比也是如此。

然而，在这种测量的任何实现中，他们朋友在实验室里的观察记录都被阻止了，无法到达外部世界。查理或黛比将不记得在实验室里看到过任何东西，就像从完全麻醉中醒来一样。

但它真的发生了吗，即使他们不记得?

如果本文开头三个直观的想法是正确的，那么每个朋友都看到了他们在实验室里测量的真实而独特的结果，而不管Alice或Bob后来是否决定打开他们的门。而且，爱丽丝和查理看到的不应该取决于鲍勃的遥远硬币如何落地，反之亦然。

我们证明了如果是这样的话，那么Alice和Bob期望看到的结果之间的相关性就会受到限制。我们还展示了量子力学预测Alice和Bob会看到超越这些限制的相关性。

接下来，我们用一对纠缠光子做了一个实验来证实量子力学的预测。每个朋友的测量作用是由每个光子在设置中可能采取的两条路径中的一条来发挥的，这取决于光子的一种称为“极化”的特性。也就是说，这条道路“衡量”了两极分化。

我们的实验只是一个真正的原理证明，因为“朋友”是非常小和简单的。但问题是，同样的结果是否也适用于更复杂的观察者。

我们可能永远无法在真人身上做这个实验。但我们认为，如果“朋友”是一台运行在大型量子计算机上的与人类水平相当的人工智能，也许有一天会有一个结论性的证明。

这一切意味着什么?

尽管结结性的测试可能需要几十年的时间，但如果量子力学的预测继续保持下去，这将对我们理解现实有强烈的影响——甚至比钟相关性的影响还要大。首先，我们发现的相关性不能仅仅用物理性质不存在来解释，除非它们被测量。

现在，测量结果本身的绝对真实性受到了质疑。

我们的结果迫使物理学家直面测量问题:要么我们的实验没有扩大规模，让量子力学让位给所谓的“客观坍缩理论”，要么我们三个常识性假设中的一个必须被拒绝。

有一些理论，像德布罗里-波姆，假设“在一个距离上的动作”，其中的动作可以在宇宙的其他地方产生瞬时的效果。然而，这与爱因斯坦的相对论有直接的冲突。

有些人在寻找一种拒绝选择自由的理论，但他们要么需要向后的因果关系，要么需要一种被称为“超决定论”的貌似阴谋的宿命论形式。

另一种解决矛盾的方法是使爱因斯坦的理论更加相对。对于爱因斯坦来说，不同的观察者对于事情发生的时间和地点可能会有不同的看法，但是事情的发生是绝对的事实。

然而，在一些解释中，198彩票总代周杰伦现在已经是亚洲歌王，经过他对198彩票平台的考察，现在很多198彩票开户老会员都介绍了新的会员来198彩票方案软件彩娱乐开户。，如关系量子力学，QBism，或多世界解释，事件本身可能只发生相对于一个或多个观察者。一个人看到一棵倒下的树，对其他人来说可能不是事实。

所有这一切并不意味着你可以选择你自己的现实。首先，你可以选择你问的问题，但是答案是由世界给出的。即使在一个关系的世界里，198客户端APP198优惠活动如何登录，当两个观察者交流时，他们的现实也会纠缠在一起。这样，一个共享的现实就会出现。

这意味着，如果我们都目睹了同一棵树倒下，而你却说你听不到，你可能只需要一个助听器。