新实验表明“现实”可能实际上是真实的

忘记理论物理，让我们谈谈实验现实

这实际上是一项了不起的科学成就

让我们从一个简单的问题开始，你如何证明现实是真实的？

比如你可以捏自己，但这仅表明能够感知疼痛，而且虚构的人物也会经历痛苦

所以这并没有给我们任何继续证明下去的机会

事实上，正如特里斯坦·格林在“最近的神经通讯”中所写的那样，我们不能 100% 确定我们不是生活在一个分身宇宙或模拟中，正因为如此，我们无法确定自己不是别的生物的虚构人物

为了争论，让我们假设我们是真实的并且我们的宇宙确实存在，假如这是真命题，我们应该能够以某种方式证明——无论多么奇怪——我们的现实实际上是客观的

问题是现实并不像我们感知它的能力那么简单，你或我所经历的客观现实可能会有很大的不同

做科学

为了真正确定是否存在客观现实，我们必须设计一种方法来证明它的存在，而不依赖于我们的观察

我们已经确定我们的感官在这里毫无意义，我们需要的是测量

这正是由巴西物理学家 Pedro Dieguez 领导的上述科学家团队在进行实验时所要做的事情，或许未来有一天，这可以被称为我们寻求定义和展示客观物理现实主义的基石.

根据该团队的研究论文：

我们表明，与之前的提议不同，我们的设置确保了干涉仪内输出可见性和现实元素之间的正式联系。

为在核磁共振平台中实现的干涉设置中的双自旋 1/2 系统提供了实验性原理验证。

我们讨论了我们的结果如何在很大程度上验证了玻尔对互补性原理的原始表述并揭示了变形的现实状态。

为什么？

衡量现实是一项棘手的工作，我们无法跳出现实来捕捉真实情况的快照，我们本质上就像一个密封的水族馆里的鱼，试图找出超出我们感知范围的东西

这就是量子力学和诺贝尔奖获得者尼尔斯·玻尔的用武之地

我们可以想象我们的宇宙包含了存在的每一个物理对象，包括我们自己

量子物理学告诉我们，如果我们放大宇宙中的任何事物，我们最终将揭开一个由微小物体组成的复杂世界，这些物体以我们在日常现实中无法观察到的方式相互作用

但事情是这样的：如果我们能够理清物体在非常非常小的尺度上是如何运作的，我们应该能够理清宇宙在非常非常大的尺度上是如何运作的

玻尔似乎相信两者之间的差异并没有牛顿物理学让我们相信的那么大

从量子开始，现在我们在这里

我们在量子物理学方面取得的最重要发现之一是某些物体可以同时作为波和粒子发挥作用。

最简单的形象化方法是想象著名的双缝实验，本质上，你在一块有两个狭缝的纸板上射出一束光，由于光束比狭缝大，光子——构成光的微小物质——必须弄清楚如何挤过狭缝，这样它们才能照射到另一边。

如果光仅由粒子构成，我们预计它会穿过狭缝并在纸板后面的背景上显示出实心图像。如果它仅由波组成，我们将无法将单个光子作为离散粒子进行测量。

正如 Napier Lopez 所说：

感谢 Thomas Young 的 双缝 实验，我们绝对知道光的行为就像波一样。如果你将一束光指向一张有两个特定尺寸狭缝的纸，它会在另一侧展示干涉图案。这种行为只有在光表现得像波时才会发生，因为这种模式是由波相互作用时所期望的建设性和破坏性干扰引起的。

另一方面，爱因斯坦 1905 年关于 光电效应的开创性论文在 数学上证明了光来自离散的包：粒子。考虑到双缝实验在那时已经被复制了一百多年，这给物理学带来了一个曲线球。

事实证明，后来的实验表明，即使你通过双缝发射单个粒子，它们仍然会在另一侧显示干涉图案。唯一的解释是，宇宙的基本组成部分显示出粒子和波的特性。

科学上的分歧

这导致许多科学家相信所谓的“波函数坍缩”，从本质上讲，这说明了量子势——某物可以是一物或另一物的那一刻——坍缩成它最终会变成的样子。

如果你掷硬币，它有可能正面或反面着地，直到你观察它的着地并确定实际结果。在这种情况下，“着陆”有点类似于波形崩溃

但是丹麦的物理学家尼尔斯·玻尔有一个稍微不同的观点，叫做互补原则，他从来没有提到过任何关于量子坍缩的事情，相反，他认为物体有成对的互补原则，它们永远无法同时测量。这解释了对两组不同物理学的需求，但并没有解决将经典测量和量子测量结合在一起的问题。

进行现代实验的科学家们可能已经使用一种巧妙的解决方法验证了玻尔原理——这是以前从未做过的事情——同时也暗示了客观现实

现实真的存在

我们知道，我们目前无法从局外人的角度看待客观现实，玻尔告诉我们，我们不能同时测量一个量子物体的粒子函数和波函数

但是我们可以做的是对量子结果进行逆向工程，以证明现实的一个方面，无需观察即可同时确认波和粒子的功能，至少，这是 Dieguez 团队提出的前提

Dieguez团队的论文：

可以说，我们的实验演示首次（据我们所知）显示了将现实中的波和粒子元素真正叠加到任意程度的可能性。

通过使用仅位于由复合状态 ρ 和可观察量 {W, P} 定义的时间局部上下文的品质因数 RW,P(ρ)，因此尊重标准量子力学的前提，我们的模型避免了逆因果推论并恰当地描述“整体”。

总结

Dieguez 和他们的团队本质上是强迫量子系统验证玻尔原理的一部分，我们可以几乎完全肯定地说，通过量子测量证明经典结果是可能的

而且，从那里，物理学家应该能够设计进一步的实验，以模糊量子物理学和经典物理学之间的界限

这可能会导致一个大统一理论，填补量子世界之间的空白，在量子世界中，事物可以传送，同时在两个地方，并且在不使用能量的情况下在物质状态之间循环

这种统一不仅是物理学中最重要的问题，也是科学的圣杯

如果我们能够将观察量子效应的能力应用于整个宇宙，并将这种观察与我们的经典现实相结合，我们或许能够准确地弄清楚宇宙是由什么组成的，它有多少，以及我们的真正的相对位置是在哪里

这项工作可能是通往启蒙之路的垫脚石，总有一天，我们可能会弄清楚我们正在游泳的水族馆外面到底有什么？

原文链接：https://www.toutiao.com/article/7088520873224978983