在上一节里,我们对于到底谁才是挂机游戏里的真正玩家的问题展开了讨论,也就是对于量子理论中的观察者问题进行了分析。我向大家介绍了「维格纳的朋友」的思想实验,并展现了这个实验中的多观察者所导致的逻辑悖论。
那么,我们继续讨论这个有意思的实验。
那么,对于「维格纳的朋友」实验,目前物理学界的结论到底如何呢?
自从维格纳提出这个思想实验后,物理学界一直对其有各种不同的争论意见,因此针对这个意义重大的思想实验,物理学家们肯定非常希望能得到答案,甚至可以说是摩拳擦掌地希望把它从思想实验转换成一个真实的实验并加以检验。
通过科学家们的不断努力,这个想法终于慢慢变得可行了。
先是澳大利亚的物理学家娜拉·蒂施勒(Nora Tischler)和她的同事首先将这个思想实验转变成了一个用数学描述的定理,接着 2015 年,奥地利维也纳大学的查斯拉夫·布鲁克纳(?aslav Brukner)就据此设计了一个可以用纠缠光子来进行检验实验方案。
在布鲁克纳的实验方案中,他使用了两对测量仪器来分别替代「维格纳与维格纳的朋友」,然后用两组仪器分别观察一对纠缠着的光子。
首先,布鲁克纳给每个「维格纳的朋友」都分配观察其中一个粒子,这两组仪器分别被置于两个不同的密闭实验室中,在各自的实验室中对各自的光子进行独立测量。根据维格纳的想法,这两组仪器一直在分别观察纠缠光子的状态,所以纠缠的光子对被分别观察后应该已经完全坍缩,发生了退相干,脱离了纠缠状态。
在密闭实验室外,科学家再安排两组仪器,充当两个房子外的「维格纳」。然后由「维格纳」们再对相应的正在测量光子的朋友进行测量,之后两个维格纳相互交换答案并重复这个过程。
如果两个密闭实验室里的「朋友」设备所看到的是明确最终的结果,因为纠缠光子已经退相干了,那么外部两个维格纳所发现的结果之间按道理只应显示出微弱的相关性,结果应该符合贝尔不等式的约束。但如果维格纳们所发现的仍然是一种高度相关的模式,打破贝尔不等式的相关状态,就说明实验像维格纳当年所猜想的那样,不同的观察者得出了不同的观察结论,观察者之间的矛盾将被证实。
科学家们前后进行了超过 9 万次的实验,这期间他们不断完善实验方案,堵住了很多之前设计不足导致的漏洞,
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