第606章 量子退相干詮釋!驚駭全場!量子達
第606章 量子退相干詮釋!驚駭全場!量子達爾文主義!天馬行空!
面對這隻匪夷所思的小貓,在場大佬們手段盡出、思想碰撞,卻依然不盡人意。
微觀與宏觀,生與死,量子力學與經典理論。
第四神獸布魯斯的貓,其難度遠超眾人想像。
當然,海森堡等天才們沒有認輸,他們覺得就是思考時間太短了。
等到會議結束,自己回去閉關研究,肯定會有新的發現。
但是此刻,所有人都在期待。
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「同樣是這麼短的時間,布魯斯教授會提出什麼理論呢?」
「而且還是一口氣提出兩個。」
在眾人的注視下,李奇維徐徐說道:
「之前大家所提出的理論,可以簡單地分成兩類。」
「一類是承認波函數坍縮,在其基礎上,討論導致波函數坍縮的原因。」
「另一類則是直接不承認波函數坍縮。」
「波函數坍縮雖然是我提出的理論假設,但不代表它一定就是正確的。」
「至少波函數坍縮的時間目前就沒有搞清楚。」
「所以,我也想嘗試推翻自己一次!」
「我準備的兩個答案中,一個承認波函數坍縮,另一個不承認波函數坍縮。」
嘩!
眾人皆是震撼!
「布魯斯教授果然魄力十足,連自己提出的波函數坍縮都否定了。」
「要是我,絕對捨不得推翻自己的成果。」
海森堡更敬佩了。
布魯斯教授為了量子力學的完善,根本不在乎任何面子和榮譽。
李奇維忽然開玩笑道:
「當然,如果後世的物理學家能解決波函數坍縮的本質,那麼我也不算錯了。」
「因為我兩頭都押寶了。」
「哈哈哈。」
眾人會心一笑。
布魯斯教授還是那麼幽默。
很快,李奇維繼續正式闡述他的理論。
「第一個猜想,我稱之為【量子退相干詮釋】。」
「所謂的退相干就是指退去干涉,不再糾纏。」
「之前我提出的詮釋,更關注單個事件的發生概率。」
「在測量之後,系統坍縮成特定的狀態。」
「但是我認為應該用一種更全面的描述,覆蓋多個事件的發生概率及它們之間的關聯。」
「量子系統經歷的過程可以用【歷史】來稱呼。」
「一個完整的歷史是由一系列事件組成,每個事件都有特定的發生概率。」
「比如,這些事件可以是粒子的位置、動量等測量結果。」
「如果要計算整個歷史的概率,就可以通過將這些不同事件的發生概率相乘得到。」
「不同歷史之間可以相互干涉和迭加,這種效應需要考慮。」
嘩!
眾人簡直聽的一臉懵逼,完全不知道什麼意思。
又是歷史,又是事件。
李奇維笑道:
「接下來,我會先舉一個例子來說明量子退相干詮釋。」
「以單電子雙縫干涉實驗為例。」
「電子通過左縫是一個精確的歷史,電子通過右縫也是一個精確的歷史。」
「這兩個歷史會糾纏在一起,發生干涉,從而導致電子處於既通過左縫又通過右縫的迭加態。」
「如果用公式描述,就是這樣。」
李奇維一邊說,一邊寫。
「電子通過雙縫時,其波函數長這樣:|ψ|=(Aψ+Aψ)。」
「等式的左邊,表示電子通過雙縫的波函數。」
「等式的右邊,Aψ表示電子通過左縫的歷史,Aψ表示電子通過右縫的歷史。」
「電子通過雙縫的歷史,就是這兩個歷史相互干涉迭加的結果。」
「這一點和波函數的干涉迭加有點像,但不一樣。」
「現在,我們把公式的右邊展開計算,就變成如下形式。」
「|ψ|=|Aψ|+|Aψ|+2AAψψ。」
「其中,後面的這一項【2AAψψ】稱之為干涉項。」
「正是因為干涉項的存在,才導致了電子通過左縫和右縫的歷史發生了干涉,從而出現量子迭加態。」
「如果幹涉項的數值為0,那麼就說明沒有迭加態,電子通過左縫和右縫這兩個歷史就不會發生干涉。」
「它們之間的概率就會變成簡單的A/A。」
「而這,正是經典的概率表述,意味著電子要麼通過左縫,要麼通過右縫,不會有第三種結果。」
嘩!
眾人震撼的無以復加!
布魯斯教授竟然通過理論計算演示了態迭加和干涉的原理。
這也太牛逼了!
「天啊!」
「量子退相干詮釋實在太驚人了!」
「它沒有否定波函數坍縮,而是找到一個極其新穎的角度,重新看待量子過程。」
「果然不愧是布魯斯教授,哪怕是天馬行空的暢想,依然有理有據。」
不管對不對,至少退相干比所謂的意識坍縮要靠譜無數倍。
布魯斯教授的實力恐怖如斯!
然而,理論還沒結束!
李奇維繼續說道:
「剛剛講的是單電子的微觀量子系統。」
「但要想解釋布魯斯的貓,就必須擴展到宏觀。」
「還是以雙縫干涉實驗為例。」
「如果此時把單電子換成一顆玻璃彈珠,會發生什麼?」
「毫無疑問,彈珠這樣的宏觀物體肯定不會同時通過雙縫,每次只能選擇單縫通過。」
「通過兩縫的概率滿足經典概率分布。」
「所以問題就來了。」
「電子這樣的單個微觀粒子通過雙縫時,有迭加態。」
「彈珠也是由無數的微觀粒子組成,為什麼迭加態就消失了呢?」
「如果用量子退相干理論就可以很好地解釋了。」
「很簡單。」
「當我們處理彈珠這樣的宏觀物質時,可以寫出組成它的每一個微觀粒子的波函數。」
「每一個微觀粒子通過雙縫時,都有自己的歷史。」
「【彈珠通過雙縫】這件歷史,就是由無數微觀粒子的歷史全部迭加而成。」
「這時候,我們像剛才一樣,把彈珠的波函數寫出來。」
「當然,組成彈珠的原子數目是天文數字,不可能全部都寫出來。」
「但是,公式後面的干涉項最後計算出來一定是0。」
「只有這樣,彈珠才會表現出經典的行為,只能通過左縫或右縫。」
「總之,當我們描述大量量子客體組成的宏觀物質時,我們不是在描述每一個單獨量子客體的精確歷史。」
「而是對它們的總體歷史進行粗略的描述。」
「如此一來,大量量子客體就會發生退相干現象,使得系統由量子態變成經典態。」
「這就是量子退相干詮釋的內涵。」
「有了這個詮釋,現在回頭看小貓問題。」
「貓也是由大量的微觀粒子組成,甚至蓋革計數器也是如此。」
「當箱子關閉的那一刻,蓋革計數器開始檢測原子衰變的時候,整個系統已經發生了量子退相干。」
「迭加態直接就消失了,只剩下生和死兩種確定的歷史。」
「把貓換成人,同樣也是這個結果。」
「量子退相干詮釋徹底避免了意識難題,在這種詮釋中,意識沒有任何意義。」
「一切都是波函數後面干涉項的計算,是純粹的物理過程。」
靜!
死一般的寂靜!
所有人瞪大了雙眼,簡直不敢置信。
雖然他們之前想到布魯斯教授肯定不會隨便預言幾個理論。
但是怎麼也沒想到會如此「硬核」。
硬核到甚至大部分想直接認可這個理論了!
「天啊!」
「布魯斯教授實在太誇張了!」
「竟然能想出如此驚艷的詮釋!」
「我甚至覺得這可能就是最終最好的答案。」
量子退相干詮釋和布魯斯詮釋並沒有什麼矛盾的地方,顯得非常互補。
尤其是前者在解釋從微觀到宏觀的變化時,非常絲滑。
海森堡、狄拉克等人皆是滿臉震撼!
布魯斯教授又一次超越了他們的想像。
然而這時,泡利忽然提出一個問題:
「教授,大量量子客體發生退相干,干涉項為0,我可以理解。」
「這是因為量子客體之間發生相互作用,導致自身的干涉消失。」
「但是對於單個電子而言,它的干涉項為什麼會為0呢?」
嘩!
眾人皆是一驚!
泡利果然藝高人膽大,大家還在消化量子退相干理論的內容時,他已經開始質疑了。
李奇維聞言,微微一笑,說道:
「這是一個非常好的問題。」
「按理來說,單個電子的波函數迭加後,後面的干涉項不為0才對。」
「但是,泡利,你忘了一個條件!」
「根據實驗結果,電子只有在被測量時,才會波函數坍縮,只經過單縫。」
「而測量就意味著相互作用。」
「因此,量子系統的退相干,是因為其與環境發生相互作用,從而導致相干性消失的過程。」
「一個開放的量子系統,就必然會與周圍環境發生作用,導致迭加性被破壞,從量子態變成經典態。」
「這中間的演化過程,有點像生物學中的達爾文進化。」
「不妨稱之為【量子達爾文主義】。」
「量子系統在與環境相互作用時,其實也是一個被環境選擇的過程,類似自然選擇。」
「量子系統的演化方向,與環境相關。」
「這正好與布魯斯詮釋中,【用波動的手段檢測量子,量子表現為波;用粒子的手段檢測量子,量子表現為粒子】相呼應。」
「只不過量子達爾文主義更加複雜,涉及到具體的計算。」
「當然,量子達爾文主義只是我的猜想,算是對量子退相干詮釋的補充,不一定對。」
嘶!
如果說剛剛的量子退相干是讓人驚駭,那麼現在的量子達爾文主義簡直讓人懵逼。
「布魯斯教授竟然把物理學和生物學結合在一起了?」
「這簡直和天方夜譚一般!」
「關鍵他講的還非常有道理,環環相扣,讓人不得不相信。」
泡利呆呆地張大嘴巴。
他本以為自己找到了量子退相干的漏洞,沒想到隨手就被布魯斯教授解決了。
尤其是量子達爾文主義,更讓他感覺到一種天塹般的差距。
雖然那只是一個概念和猜想,遠不如量子退相干詮釋內容豐富。
但是其代表的意義非同尋常。
「布魯斯教授的思想太天馬行空了!」
「沒有任何東西能束縛他。」
「我從來沒有想過量子力學竟然能和達爾文進化論結合在一起。」
「這就是科道宗師的境界嗎?」
「物理化生,融會貫通!」
「一草一木,皆為真理!」
驕傲的泡利也低下高貴的頭顱。
此刻,所有人都駭然了!
量子退相干詮釋邏輯自恰,它完美地解釋了布魯斯的貓這個匪夷所思的思想實驗。
哪怕是嚴苛的泡利也挑不出毛病。
真實歷史上,量子退相干理論是在20世紀80年代才被提出。
剛開始,物理學界並沒有在意,但是很快,量子退相干就引起無數大佬的關注。
因為它和其它的量子力學詮釋有顯著的不同,那就是有著嚴格的數學邏輯推導。
最重要的是,它能很好地解釋各種問題。
量子退相干詮釋沒有顛覆量子力學的任何實驗結果。
理論也許會錯,但實驗結果絕對是鐵一般的事實。
在場的大佬們很清楚,不管誰提出任何的詮釋,最終都要去解釋已有的量子力學中的實驗結果。
它們就是試金石!
很明顯,量子退相干詮釋就是真正的黃金!
它不僅能解釋布魯斯的貓,而且還能解釋單電子雙縫干涉實驗。
與之前的幾種詮釋相比,簡直高明無數倍!
甚至可以和布魯斯詮釋一較高下!
而布魯斯詮釋就是布魯斯教授本人提出的。
眾人無不感慨:
「果然,能打敗布魯斯教授的,只有他自己。」
李奇維看著眾人的表情,微微一笑。
量子退相干詮釋雖然解釋了布魯斯的貓,但也並非沒有任何問題。
只不過一時半會在場的大佬們想不到而已。
不過,李奇維毫不在意。
這個詮釋只是他用來過渡,啟發大佬們的智慧而已,不足為奇。
然而,他淡定的表情落在眾人眼裡,那就是高深莫測的典範!
此刻,眾人心中只有一個想法。
「布魯斯教授的第一個詮釋就已經如此牛逼。」
「第二個詮釋又該是何等的驚艷?」
(還有更新耶)