物理学家试图从零开始重建量子理论

作者: Philip Ball

来源: 中科院物理所

发布日期: 2017-09-21 10:08:22

物理学家试图从零开始重建量子理论,以解决当前对量子理论诠释的分歧,并探索超越量子力学的可能性。

物理学家试图从零开始重建量子理论的时间已经将近一个世纪了,但令人尴尬的是,他们仍然不知道它到底是什么意思。过去,在几次关于量子理论的会议上的非正式调查显示,科学家对量子理论该如何被诠释存在着很大分歧。一些物理学家只是耸耸肩然后说,我们必须接受量子力学就是一件奇怪的事这个事实。那么这就能说明粒子可以同时出现两个地方,或者在相距很远的位置上进行瞬时交流?算了吧,反正量子理论运作正常。

如果你想计算实验中所揭示出的亚原子、原子、分子和光的性质,量子力学总是惊人的成功。

但还有些科学家希望更深入的挖掘。他们想知道为什么量子力学有这样的形式,他们正通过一个野心勃勃的计划来找答案。这个计划叫量子重建,试图从几个简单的原理出发,从零开始构建量子理论。如果这些努力最终成功,那么量子力学里所有的奇怪和混乱就可能会随之消散,我们也最终得以了解这个理论一直想要告诉我们的是什么。

香港大学的理论物理学家 Giulio Chiribella 说:“对我来说,终极目标是为了证明量子理论是能让我们用不完美的经验构建出一个世界的完美写照的唯一理论。”

没有人可以保证一定能成功,不能保证量子力学的核心就是某种质朴且简单的东西,而不是像现在那样,只是一个高深莫测的数学概念的集合。但即使量子重建计划不能实现,这些努力或许也能为我们指明一个同样诱人的目标:超越量子力学本身,通往更深层次的理论。加拿大的圆周理论物理学研究所的理论物理学家 Lucien Hardy 说:“我认为这可能有助于我们更接近量子引力理论。”

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