量子力学是如今最成功的科学理论，但它也是一个“问题儿童”，这个充满悖论与神秘色彩的理论潜藏着许多无法直观阐述的东西。它的一个“症状”便是：当我们越深入地理解现实，反而却更不知道如果描述现实——比如我们去问，“粒子是什么？”，可以得到许多不同的答案。甚至可以说，量子力学动摇了我们对现实本质的看法，而对其诠释会上升到对科学本质看法的分歧，例如回答“自然世界是否对立于我们意识存在？
”，“我们是否可以理解并描述这些性质？”等问题。
百年来，物理学家们给出了不同的答案。比如本文作者，理论物理学家、圈量子引力理论创始者之一李·斯莫林（Lee Smolin）给出了“是”的答案，与爱因斯坦一样，他们被称为现实主义者。另一派以玻尔（Niels Bohr）为首，属于反现实主义者（其中包括量子认知主义者和操作主义者），他们在20世纪的物理学发展中占据上风。显然，这并不能让现实主义者满意，斯莫林希望构建一个更为真实的描述微观世界的理论。
《量子力学的真相：爱因斯坦尚未完成的革命》一书就介绍了两派不同的观点，全书主要分三部分：量子力学的基本概念；20世纪50年代后现实主义者的工作，例如玻姆和贝尔等人（返朴曾推送《玻姆力学——教科书外的量子理论》）；一些作者和他人的新的尝试。本文即从基于约翰·惠勒（John Wheeler）“万物源于量子比特”的信息角度阐述量子力学，介绍了“关系性量子力学”的基本思想。
本文经授权选自《量子力学的真相：爱因斯坦尚未完成的革命》（四川科学技术出版社，2021年9月版）第三幕《革命的替代品》，内容有删减，标题和小标为编者所加。
最终，我们还是不得不去寻找那些有望成为正确的世界本体论的理论。毕竟，所有真正的物理学家灵魂最深处燃烧的欲望之火都是为了探明现实的本质。在过去的几年里，量子基础方面的研究很活跃，并且热度在不断上升。
这个领域沉寂了80年之久，任何想要成为这方面专家的物理学家都难免会打退堂鼓，但现在，成为量子基础领域的专家总算可以算作一份不错的职业规划了。这些进展还加深了我们对量子理论构建方式的理解。例如，哈代开创了一种新方法，用以寻找能从中推导出量子力学数学形式的最简洁的公理集。与此同时，在这样一种受操作主义方法支配的环境中，几乎没有什么空间留给那些苦苦寻找完备的量子理论以解释各种事件的老派的现实主义者了。
我认为，就像哈代在本章章首语中所说的那样，相比于操作主义观点，很多物理学家还是更喜欢现实主义解释，并且一定会对能够克服现有方法缺点的量子力学的现实主义版本感兴趣。现阶段操作主义方法盛行的部分原因在于，可供我们选择的且接近真相的现实主义方法还是少了一些。本书的其余部分介绍的就是量子物理学现实主义方法的未来。在我们忘却非现实主义方法之前，先来看看近来它们的盛行是否提供了一些值得我们深思的地方。
回避测量——万物源于量子比特，我能从中吸取的第一点教训是：描述量子世界与适用牛顿物理学的经典世界之间差异的方法有很多。如果你愿意采纳量子力学的反现实主义观点，那么你就有很多选择。这些理论派别有一个共性，那就是都回避了测量问题，或者说得更准确一点，都从定义上拿掉了测量环节，因为根本不存在用量子态描述观测者及其观测工具的可能性。
理解说话的人表达的意图、传递含义的方式是语言哲学中的一个老大难问题。
这个问题棘手不代表说话意图和含义并非这个世界的组成部分，它们的确是这个世界的组成部分，只是它们的存在依赖于思维。香农定义下的信息就是对这个含义和意图世界中所发生之事的衡量。即便我们没有深入了解信息的含义和意图是如何嵌入自然世界之中的，这种信息定义也相当不错。为了介绍得更清楚一些，我再举一个例子。一场大雨过后，我听到水滴从漏水的污水管中断断续续地滴落下来。
水滴滴落的节奏似乎很不规律，但无论是对我还是对其他任何人来说，这种水滴声都没有携带任何信息，因为并没有发送者，而我也根本不是接收者，因此，按照香农定义，水滴中当然没有任何信息。
还有一种相当精妙的方法也认为量子态传递了系统间的信息，即所谓的“关系性量子理论”（relational quantum theory）。这个理论介于操作主义和某种形式的现实主义之间。
它认为，量子态与宇宙的分裂、观测者以及被观测者有关，并且代表了观测者可以知晓的关于被观测者的信息。关系性量子理论以量子引力理论为基础，诞生于20世纪90年代初我与路易斯·克莱恩（Louis Crane）、卡洛·罗韦利（Carlo Rovelli）的讨论中。
克莱恩等数学家之前就已经提出了一种极简宇宙学理论——“拓扑场论”（topological field theories），关系性量子理论就是一种对拓扑场论的简练的数学描述。这两个理论不涉及任何对整个宇宙的量子描述，当然也不涉及描述宇宙整体的量子态。这两个理论中的量子态描述的是宇宙分裂成两个子系统的各种方法。
关系性量子理论有口号的话，那一定会是“众多局部视角定义了一个宇宙”。
我们可以从多种角度来看待这个理论。务实的操作主义者会把每个通过划定边界将世界一分为二的方法视为定义一个可以用量子力学处理的系统。每一次边界的选择都会带来一种全新的描述，它包含处于经典世界一侧的观测者所能掌握的关于边界另一侧量子系统的所有信息。
对这些务实的操作主义者来说，所有这些量子态包含了每个层级上的观测者所能掌握的信息，而这些层级则由分隔观测者的边界确定，而且每一位观测者都用量子态编码他们掌握的有关边界另一侧系统的信息。这些量子态之所以会各不相同，是因为它们描述的就是不同的子系统。