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对于双缝实验的解释,不一定只有你教科书看到的那种

费曼曾说过,双缝实验“处于量子力学的中心”。有人想重新理解量子,那么双缝实验是绕不开的。物理学家 John Wheeler 声称,如果我们真正理解量子理论的中心要点,我们则能够用一句任何人都能理解的简单句子来表达它,像相对论理论那样。量子重建计划,就是试图从几个简单的原理出发,从零开始构建量子理论。而诺贝尔物理学奖获得者杰拉德·特·胡夫特(Gerard ’t Hooft)并不相信量子随机论,他在新书《量子力学的细胞自动机解释》(The Cellular Automaton Interpretation of Quantum Mechanics, Springer, 2016)中,提出我们可能仅仅是因为缺乏相关的数据,才无法将量子概率分布转变成精确的预测。他完全用决定论的方法来设计量子力学的细胞自动机模型,既没有希尔伯特空间,也没有薛定谔方程,只有传统的算法。

我之前有过几篇关于双缝实验的内容:《从朱清时院士关于意识产生于波函数坍缩再谈双缝干涉实验》、《再谈双缝实验,我们感应到的干涉条纹并不是光的信息》、《双缝干涉实验可以用于对量子纠缠的研究,甚至测量纠缠传输的速度》等等。有一位网友对我用到的一个名词“非信息能量”评价非常负面,的确,非信息的东西还有能量吗?这个想想,肯定大多数人接受不了。

最近有类似思路的德布罗意-玻姆理论又被人再次重视起来(只能说类似,因为我还是相信随机性),这个理论宣称粒子始终拥有确定的位置。这个理论由德布罗意(Louis de Broglie)提出,玻姆(David Bohm)延续,所以称之为德布罗意-玻姆理论。但是该理论涉及的超光速作用与狭义相对论似乎又产生了矛盾。该理论也没有被写进教科书。

1992年,有篇论文给了这个理论以沉重打击,在该论文的双缝实验中,通过左狭缝的中子会被记录为从右狭缝通过。但二十多年后,Steinberg和他的同事们在《科学》子刊Science Advances上发表了一篇论文:大量实验发现,对于两颗处于纠缠态的中子,第二颗中子的轨迹中含有了第一颗的信息。因为两颗中子互相影响,相比之下第一颗中子的轨迹就显得离奇。波姆力学预见了这样轨迹的存在。

因为一直有人试图做量子二次革命,所以重新理解哥本哈根诠释也是很多人的目标。除了哥本哈根诠释,还有多世界诠释,或许以后还会有更多更有意义的诠释,甚至像相对论理论那样只用几个简单的公理就可以做出解释。我想说的是,对于经验的解释,可以发明无数个意识工具,由感应信息和意识工具就组成了科学理论。现在的量子力学,的确很不完美。

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