我們生活在現實世界,這是大多數人的共識。但到底什麼是現實?我們生活的現實世界是真實的嗎?
在量子力學出現之前,很少會有人懷疑我們現實世界的真實性,畢竟每當我們睜開眼,都能感受到如此真實的世界,怎麼可能是不真實的呢?
但量子力學的橫空出世,徹底打破了人們對現實的認知,我們突然間發現所謂的現實開始變得模糊起來,現實似乎與我們的觀測與否建立起某種聯繫。
這點從物理學大佬愛因斯坦和波爾之間的爭論就可見一斑。作為量子力學的奠基人之一,愛因斯坦並沒有質疑量子力學,他只是反對波爾等人提出的不確定性。
用愛因斯坦的話來說就是:我們沒有看月亮時,難道月亮就不存在嗎?
按照量子力學的不確定性原理來講,如果把月亮放在微觀世界,我們不看月亮時,月亮確實不存在,或者說月亮可以同時位於任何地方。當我們觀測的那一刻,月亮才變得真實,就在那裡。
愛因斯坦和波爾爭論的核心就是量子力學中的不確定性,這些不確定性當中,有一個突出的現象就是「疊加態」。
可以用擲硬幣來理解量子世界中的疊加態。
我們都玩過擲硬幣遊戲,在擲硬幣的過程中,我們無法知道硬幣最終到底是正面還是反面,但無論是正面還是反面,結果都只有一個。而且如果我們對擲硬幣的過程中每一個細節都做出準確預測,比如說擲硬幣的力度,方向,還有當時的風速,濕度等條件,就可以知道硬幣最終是正面還是反面。
但如果硬幣是兩個微觀粒子,結果就大不一樣。由於量子世界的微觀粒子具有疊加態,硬幣本身就處於正面兩個狀態,也就是說,在某一個時刻,硬幣並不是非正即反,而是既是正面又是反面!
如果我們想知道硬幣到底是什麼狀態,只有通過觀測。而一旦實施觀測,硬幣的狀態就從疊加態坍縮為本徵態,也就是確定的狀態:正面或者反面。
還有一個詭異的現象:量子糾纏。愛因斯坦拒絕承認量子糾纏的存在,並稱之為「鬼魅般的超距作用」。他認為,肯定存在某種隱變數沒有發現,所以才造成量子糾纏的「假象」。
經過一百多年的發展,量子力學的不確定性逐漸成為現代科學的主流認知,也就是說,愛因斯坦錯了,我們確實生活在一個「不確定」的世界,而我們感受到的真實現實世界,比如依賴於我們的觀測而存在。