2022年7月,《返朴》刊发了理论物理学家N. David Mermin讨论量子测量的文章译文《量子测量问题是一个问题吗?》。在作者看来,量子测量问题不是一个问题,因为量子系统的态取决于观测者的选择。但他的观点并不被所有人接受,另一位物理学大咖Sean Carroll就认为量子测量仍然是一个问题。
Carroll表示,尽管对于解决该问题人们提出了许多了定义明确的理论,但目前还没有出现可以被大多数物理学家所接受的理论,并且对于这些理论我们也未能完全理解。
当我们进行量子测量时,到底发生了什么?大体上来说这就是量⼦测最问是题有⼀些乐观的⼈如DavidMermin(见doi:10.1063/PT.35027),认为不存在测最问是题那是因为他们认为自己知道这个问题的答案不幸的是尽管历经了近一个世纪的努力目前还没有一个解决方案被大多数物家所受教科书式的量力学不可否认的在经验上的成功使测最问题的尴尬更加突显根据这种处理方法子系统是用波函数描述的波函数的演化遵从薛定谔方程至少在系统未被观测时如此在量时波函数坍缩为观量的一个本征态教科书式的子力学可以处理各种各样的数据但它显然不是最终的答案它太模糊了而且定义不清算不上严格的物论究竟什么是“”什么样的系能进行以及何时发生仪器和观察者本身是子系吗是否揭示了一个预先存在的现实还是它本身造就了世界的存在任何一个关于基础的可信方案都必须对这些问题提供明确的回答多线出击从玻尔和海森堡那里继承来的一种策略是将作为核心而不是一个问题分析的关注点不是理世界本身而是其中的一组主体以及这些主体所积累的经验和知识种方法被称为认识论意义上的因为波函数并不代表理实在而只是一种追踪主对理实认是的工具哥哈根诠释属于这一类就像Mermin所赞成的贝叶斯法一样然这并不是唯一的选择第二种策略假设完全且准确地表征现实一种本体论而非认识的角色就此而言像材料的一些性质比如固态解释为原子的能量同样地这是一个非常"实体"属性可是当我们数量系的属性我们到的并不是我们到的是待的具体数值正是这一点启先驱们以不同方式思考如果世就是身如何解释这一特征呢生存在叠加中最后个策可认为是中间同意现的一部分但我们进看到的那部分在这种观点中看到了粒不仅因也因粒作独实体存的引导是一非局域效由此该与贝尔定兼容德布罗意首先提出了这种方法并得到了大卫·玻姆的支持因此有许多不同的方法来解决这个问题所有这些都是合理并定义明确的有一些在这没有篇幅提及但对实验结果预测似乎相同或相当接近我们应该关心这些方吗是的我们应该关因为在物还没完成正如费曼指出的可以在形式上等同但在心理上不同当试图构建更全面的统一引力和层展时空我们所提出的想法可能会受到我们对基础态度强烈影响此外确定它们实验上是等同的我自己的观点是没有发展完而我们投精力理解所以不能确只有准确了解选项是什么及何与学的其分结合起来才能确定可能有新实验区分而这正的意义所在作者简介Sean Carroll美国目约翰霍普金大学自然哲学Homewood教授圣塔菲研究所分形学院教授主要研究方向的基础场引力和宇宙复杂性也是一高产著有教材时空几何科普图书永恒此刻大图景隐藏宇宙等本文经授权翻译发表于返朴原文译自转载请保留以上版权声明