科学家们刚刚承认没有人真正了解量子物理学

自一个世纪前提出以来，量子力学理论已经改变了日常生活，但它是如何运作的仍然是个谜——物理学家们对实际发生的事情存在严重分歧。期刊上的一项调查自然界周三说。

“闭嘴算算！”名言在量子物理学中，这说明了科学家们在努力解开世界上最大的悖论之一时的挫败感。

在上个世纪，基于量子力学的方程始终如一地准确地描述了极小物体的行为。

然而，没有人知道数学背后的物理现实中发生了什么。

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这个问题始于 20 世纪之交，当时科学家们意识到物理学的经典原理不适用于原子水平上的事物。

令人费解的是，光子和电子的行为似乎既像粒子又像波。它们也可以同时处于不同的位置，并具有不同的速度或能量水平。

1925年，奥地利物理学家欧文·薛定谔和德国维尔纳·海森堡开发了一套复杂的数学工具，使用概率来描述量子力学。

这种“波函数”使得预测粒子的测量结果成为可能。

这些方程导致了大量现代技术的发展，包括激光、LED 灯、核磁共振成像扫描仪以及计算机和手机中使用的晶体管。

但问题仍然存在：数学之外的世界到底发生了什么？

一只令人困惑的猫

为纪念量子力学诞生 100 周年，许多世界顶尖物理学家上个月聚集在德国黑尔戈兰岛，海森堡在那里写下了他著名的方程式。

其中 1,100 多人回复了领先科学期刊进行的一项调查自然界.

结果表明，“物理学家对量子理论对现实的看法严重缺乏共识”，自然界在一份声明中说.

超过三分之一（36%）的受访者赞成最被广泛接受的理论，即哥本哈根解释。

在古典世界中，无论我们是否观察它们，一切都有定义的属性——例如位置或速度。

但根据海森堡和丹麦物理学家尼尔斯·玻尔在 1920 年代提出的哥本哈根解释，量子领域的情况并非如此。

理论认为，只有当观察者测量量子物体时，它才会从可能的选项中确定特定状态。这被描述为它的波函数“坍缩”为单一的可能性。

对这个想法最著名的描述是薛定谔的猫，它同时在盒子里活着和死着——直到有人偷看里面。

哥本哈根的解释“是我们所拥有的最简单的”，巴西物理哲学家德西奥·克劳斯 （Decio Krause） 告诉自然界回复调查后。

尽管该理论存在问题——例如没有解释为什么测量会产生这种效果——但替代方案“提出了其他问题，对我来说，这些问题更糟糕，”他说。

进入多元宇宙

但大多数物理学家支持其他观点。

15% 的受访者选择了“多世界”解释，这是物理学中提出的几种理论之一我们生活在一个多元宇宙中.

它断言波函数不会坍缩，而是分支成尽可能多的宇宙，只要有可能的结果。

因此，当观察者测量一个粒子时，他们得到了他们世界的位置——但它位于许多平行宇宙中的所有其他可能位置。

“这需要我们对世界的直觉进行戏剧性的重新调整，但对我来说，这正是我们应该对现实基本理论的期望，”美国理论物理学家肖恩·卡罗尔在调查中说。

量子专家们在该领域面临的其他重大问题上存在分歧。

量子世界和经典世界之间是否存在某种界限，物理定律突然发生变化？

45% 的物理学家对这个问题的回答是肯定的——完全相同的百分比回答是否定的。

只有 24% 的人表示他们相信他们选择的量子解释是正确的。

四分之三的人认为，有一天会被更全面的理论所取代。

©法新社

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