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yuhaoyuhao 稀奇古怪~bizarre 2023-05-17

太空中的极端地平线可以将量子态带入现实:

太空中的极端地平线可以将量子态带入现实:
太空中的极端地平线可以将量子态带入现实: 1

自从科学家打破宇宙以来已经过去了将近一个世纪。

通过实验和理论的复杂结合,物理学家发现了一个建立在概率数学基础上的引擎在现实的表象之下滴答作响。

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以模糊的术语称为哥本哈根解释,这种对支撑量子力学的理论的看法表明一切都可以描述为可能性 – 直到我们被迫将其描述为现实。

但这到底意味着什么?

尽管经过数十年的实验和哲学思考,量子系统的未定特性与我们亲眼所见的测量值之间的差距几乎没有缩小。对于所有关于坍缩波形、盒子里的猫和观察者效应的讨论,与 1920 年代后期的早期物理学家相比,我们对现实本质的了解并不多。

然而,一些研究人员认为线索可能在量子物理学和诞生于另一个伟大理论之间的空间中找到20 世纪初——爱因斯坦著名的广义相对论。

去年,芝加哥大学的一小群物理学家争论说,仅仅附近某处存在一个黑洞就会拉动一个质量的弦模糊的量子态并迫使它选择单一的命运。

现在他们带着后续预测回来了,在同行之前的预印本中展示了他们对不同类型视野的看法回顾。

想象一下,有一小块物质从封闭的盒子里的黑暗中冒出来。看不见,它存在于模糊的可能中。它在阴影中没有单一位置,没有特定的旋转,没有特定的动量。重要的是,它发出的任何光也存在于无限的可能性光谱中。

这个粒子在理论上传播到无限的波中充满潜力。可以将这种可能性与自身进行比较,就像池塘表面的波浪分裂和重组形成可识别的波浪一样事实上,干扰的模式。

然而,这种涟漪传播时的每一次颠簸和轻推都会将它与另一个纠缠在一起,从而限制了它可以支配的可能性范围。它的干涉模式以明显的方式发生变化,将其结果限制在物理学家描述为失去相干性或退相干性的过程中。

物理学家 Daine Danielson、Gautam Satishchandran 和 Robert Wald 在一个想法中考虑的正是这个过程实验会导致一个有趣的悖论。

窥视盒子内部以检测粒子发出的光的物理学家将不可避免地使自己和周围环境与隐藏粒子的波纠缠在一起,从而导致一定程度的退相干。

但是,如果有第二个人回头看,用自己的眼睛捕捉粒子发出的光呢?同样,通过与粒子发出的光纠缠在一起,它们会进一步限制粒子波中的那些可能性,cha

如果第二个观察者站在一个遥远的行星上,光年之外,通过望远镜观察这个盒子?这就是它变得奇怪的地方。

尽管光的电磁波纹花了很多年才从盒子中传播出来,但第二个观察者仍然会与粒子纠缠在一起。根据量子理论,这也应该引起粒子波的显着变化,在遥远世界的同事甚至开始架设望远镜之前,第一个观察者就会看到这种变化。

但是如果第二个观察者潜伏在黑洞深处?盒子发出的光可能很容易滑过它的地平线,落入混乱的时空深渊,但根据广义相对论的规则,关于它与第二个观察者纠缠不清的命运的信息不可能再次渗出。

要么我们对量子物理学的了解是错误的,要么我们有一些严重的问题需要用广义相对论来解决.

或者,根据 Danielson、Satishchandran 和 Wald 的说法,我们的第二个观察者是无关紧要的。环绕黑洞的那条不归路被称为事件视界,它本身就是一个观察者,最终导致几乎所有事物的退相干。就像宇宙中的一群巨大的眼睛,注视着宇宙的展开。

爬出来了吗?情况只会变得更糟。

黑洞并不是时空延伸到单向街的唯一现象。事实上,任何接近光速的足够加速的物体最终都会经历某种视界,它发出的信息永远不可能返回。

根据三人组的最新研究,这些“ Rindler 视界也可能在量子态中产生类似的退相干。

这并不是说宇宙在任何方面都是有意识的。相反,这些结论可能会导致关于量子态如何分解为绝对测量的客观理论,也许引力和量子物理学在一个单一的总体物理学理论中相遇。

宇宙仍然是破碎的,至少目前是这样。

我们只能说看这个空间。

这项研究发表在 arXiv 上。

[生活随笔]
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