近期热门的精选读物《第一推动丛书·弦理论之争系列》,幽默有趣非常动人!(56)
2023-07-21 来源:旧番剧
类似的论证也适用于其他更为复杂的非孤立对象。如果量子计算告诉我们,一只猫坐在密闭盒子里,有50%的概率死掉,有50%的概率活着——因为一个电子有50%的概率撞上盒子里的陷阱使猫吸进毒气而死亡,也有50%的概率幸运地避过陷阱,那么根据退相干性,猫不会处在既死亡又活着的荒唐的复合状态。虽然几十年来,人们一直在热情不减地讨论着这样一些问题,比如,猫处于既死亡又活着的状态究竟是什么意思?打开盒子的行为和观察猫的行为究竟是如何迫使其选择死或活这样的确定状态的?退相干性却告诉我们,早在你打开盒子之前很久,环境已经完成了无数次观测,并立刻将所有的神秘的量子概率转化为毫无神秘可言的经典对应。在你看猫之前很久,环境已经迫使猫处于一种唯一的确定的状况。退相干性迫使量子力学的许多古怪之处从大个物体中“漏网”,因为量子的古怪之处被来自环境中的无数粒子的碰撞一点一点除去了。
很难想象有更加令人满意的解决量子测量问题的方法。更为现实一点并且放弃忽略环境因素的简单假设——在该领域的早期发展阶段,简化处理对于取得进展十分重要——的话,我们将发现量子力学有一个内在的解决之道。人类的意识、实验者和人类的观测不再起特殊作用,因为它们(我们)只不过是像空气分子或光子一样的环境元素,这些东西在给定物理系统中可以相互作用。在观测对象的演化和做观测的实验者之间,也不再会有阶段一、阶段二的划分。每一样事物——被观测者和观测者——处于同等的地位。每一件事物——被观测者和观测者——都可由薛定谔方程所决定的一模一样的量子力学定律掌控。测量行为不再特别,它只不过是与环境发生作用的一个特殊例子而已。
就这样吗?退相干性解决了量子力学测量问题吗?使波函数关闭其他所有可能实现的可能性而只保留其中一种的是退相干吗?有些人认为是这样。研究者们,如卡内基·梅隆的罗伯特·格里菲思,奥尔塞的罗兰德·奥内斯,圣达菲大学的诺贝尔奖获得者穆雷·盖尔曼和加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的吉姆·哈特尔,取得了巨大进展并声称他们已经将退相干发展成了可以解决测量问题的完整理论框架(被称为退相干历史)。其他人,比如我自己,对这个问题非常感兴趣,但是还不完全相信。你看,退相干性的强大之处在于,它成功地破除了玻尔在大小物理系统之间设置的人工障碍,使每一样事物都可以被纳入同一套量子力学体系。这一进展非常重要,我想玻尔也会感到满意。虽然尚未解决的量子测量问题并未削弱物理学家们用实验数据验证理论计算的能力,但它却使玻尔和他的同事们一起制定了一套有着明显不妥当的性质的量子力学体系。