作者： Rachel Thomas
翻译：Nothing
审校: Nuor
一棵树倒在树林里，假如没有人在那听着，树倒下时会有声音吗？事物只有在被感知时才存在吗？物理学能告诉我们什么是现实吗？这些都是物理学和哲学中最艰深的问题，人们争论了几十上百年，至今仍然没有答案。有人甚至怀疑这些问题是否能得到解答，但有一位物理学家敢于尝试：他就是约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）。 存在从何而来？
约翰·阿奇博尔德·惠勒（右）与同事埃克哈德·米尔克
惠勒（1911-2008）是物理学界的传奇人物。他与尼尔斯·玻尔合作解释核裂变，在洛斯阿拉莫斯研究氢弹，并教过许多著名物理学家，包括理查德·费曼、基普·索恩和休·埃弗雷特。他是现代广义相对论之父，是加深对黑洞理解的关键人物，事实上，他推广了“黑洞”一词，并创造了许多其他词汇，包括“虫洞”和“量子泡沫”。
惠勒把他漫长而成果丰硕的物理学生涯分为三个时期：“一切都是粒子”，“一切都是场”，“一切都是信息”。第三个时期的思想是由他对古老问题的思考所激发的：“存在从何而来？”他的答案是：存在来自于比特，1989年他将这一结果发表在一篇很好的论文中。
没有问题？没有答案！
惠勒的“存在来自于比特”的概念意味着物理学，特别是量子物理学，并不是为了解释存在，而只是我们对所观察到的东西的最佳描述。没有“量子世界”，只有我们对事物如何呈现在我们面前的最好描述。正如量子理论的奠基人之一尼尔斯·玻尔所说：“如果你认为物理学的任务是发现自然界的本质，那你就错了。物理学关心的是对于自然我们可以说什么。”
安东·齐林格是维也纳大学的物理学教授。
量子光学与量子信息研究所所长安东·齐林格（Anton Zeilinger）解释说：“我对‘存在来自于比特’的解释是，为了定义现实，人们必须考虑到信息的作用：主要原因是我们在科学中所做的一切都是基于我们以任何方式接收来自于自然的信息。”
但我们能更深入么？我们能说现实就是信息吗？它们是同一种事物吗？齐林格并不这么认为：“不，我们【需要】现实和信息这两个概念。但在基础上严格区分这两个概念是非常困难的，也许这告诉了我们更多的东西，相反，我们需要同时考虑现实和信息，两者之间会相互影响。”
也许答案将类似于爱因斯坦一个世纪前提出的伟大的观点，当时他表明你不能区分空间和时间，相反，它们是一个更宽泛的概念的一部分：时空。类似的，也许我们需要一个既包含现实又包含信息的新概念，而不是一定要将他们区分开。
观察宇宙的行为创造了它吗？
“存在于比特”的一个明显结果是要考虑观察者的重要性：现实需要一个观察者。“我认为惠勒非常激进，”齐林格说，“他谈到了参与者的宇宙，在那里，观察者不仅进行观察，而且在某些情况下，观察者使现实发生。”
在观察量子粒子（如盒子中的单个粒子）之前，它处于叠加状态，同时处于盒子中的多个不同位置。我们所知道的（根据薛定谔方程的解）就是我们在这些位置中找到粒子的概率。但是当我们进行测量时，我们只会在一个位置找到粒子。量子物理学并没有如实地描述现实，现实是被观察者所感知的。它根本无法回答诸如“粒子在没有被观测时处于什么状态？”这类问题。
但惠勒更进一步地说，我们只能通过观察来描述现实。“不止如此，”齐林格说。“他可能会说，除了可以观察到的，不存在任何现实。我不知道这是不是真的，但我喜欢这种方法的极端性。”
这个想法可能是激进的，但在哲学上并不新鲜。早在1710年，哲学家乔治·伯克利就曾写道：“现实意味着被感知。”“我不知道惠勒是否会走那么远。”齐林格说。相反，他认为惠勒相信，仔细分析什么是信息，信息意味着什么，可以教会我们关于现实的知识。
无知的海岸
“我们住在一个被无知之海包围的岛上。随着我们知识之岛的增长，我们无知的海岸也在增长。”—约翰·惠勒，摘自《科学美国人》（1992），第267卷
惠勒关于“一切源于比特”的猜想对于研究现代量子力学中信息的作用起到很大帮助。它给了理论家、哲学家和实验家新的途径去探索几十年来挑战量子物理学家的问题。
观察者在量子力学中的角色众说纷纭。而且一个参与者的世界会带来更多的问题，例如：什么是观察者？大多数物理学家都同意，观察者不必是人，甚至不必是有意识的。测量和观测可以发生在无生命的仪器中：例如，照相胶片记录光子的存在。但是，如果是观察使现实发生，为什么那么多观察者都看到相同的宇宙?
如果惠勒是正确的，而现实是基于对是或否这样的问题的回答，那么理解测量是如何产生的非常重要。但什么是衡量标准？这在经典物理学中是一个直截了当的问题：它是用某种设备记录物理空间中发生的事情。问题“物体是否位于x点，是或否？”不管观察结果如何都有答案。但是在量子物理学中，正如我们在上面看到的盒子里的量子粒子的例子，测量带来了很多困难。当我们进行一个测量时会发生什么，什么构成了一个测量，这个问题仍然有存在争论。
但惠勒认为，在测量之前谈论现实是没有意义的：“你无法感知过去，只有现在有记录。”例如，在双缝实验中，无论是标准版还是惠勒的延迟选择实验，光子都将扮演波或粒子的角色，这取决于你如何决定去测量它。在你测量之前问它处于什么状态是没有意义的。
双狭缝实验：上图显示了波通过狭缝时产生的干涉图样，中间的图片显示了粒子通过狭缝发射时的预期效果，下图显示了粒子（如电子）通过狭缝发射时的实际情况。
惠勒的想法不仅使量子物理学的理论方面受益。齐林格是实验物理学家，他说惠勒的“存在来自于比特”的观点对他和他的同事设计实验的想法产生了影响。
“他对量子力学的发展提出了巨大的挑战，这一挑战非常重要，”齐林格说。“在某些方面，他的想法可能会被证明过于激进—现在下结论还为时过早。但这是科学进步的过程！在科学上，有时需要采取激进的立场。当这些立场受到挑战，我们就能发现一个人能走多远，这就是进步。这就是科学的运作方式。”
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