量子定理新研究否定爱因斯坦对实在性的常识理解

首页 一个奇怪的量子定理杀死了爱因斯坦的实在 评论 保存文章 稍后阅读 分享 Facebook 已复制！ 复制链接 邮件 Pocket Reddit Ycombinator 评论 评论 保存文章 稍后阅读 稍后阅读 量子物理 一个奇怪的量子定理杀死了爱因斯坦的实在 作者 Charlie Wood 2026年11月6日 保存文章 稍后阅读 添加为首选来源 （在新标签页中打开） i 点击告诉 Google 优先展示 Quanta，并在你的搜索和 AI 结果中看到更多科学与数学领域的最佳报道。 近期的工作已经排除了我们对实在最常识性的理解。 专题 科学史 物理学 QBism 量子诠释 量子物理 理论物理 所有主题 人类最早的发育里程碑之一是理解客体永久性。婴儿通常不到一年就能意识到，当大人在躲猫猫游戏中用手遮住脸时，大人并没有消失。我们周围的世界并不只是我们感知到的东西。 这表明——或者说，至少对阿尔伯特·爱因斯坦来说表明——世界是“实在的”，意思是世界中的事物具有内在为真的属性，无论任何人怎么想。一个红色台球是红色的，即使在黑暗中，即使没人在检查它的颜色。红色是台球本身的一种属性，而不是某个测量台球的装置的属性，也不是操作测量装置的某个人的心灵的属性。 然而，量子力学——一个经过彻底验证的关于世界如何运作的理论——似乎暗示了相反的情况。该理论的数学在你测量台球的那一刻才把红色赋予台球。在此之前，理论只给你一组概率，告诉你台球可能是什么颜色。量子力学的几位关键创始人提出，这种数学反映了实在的本质——在某种意义上，一个单一的、客观的实在并不真正存在。 1935年，爱因斯坦反叛了这种对量子理论超现实的解读，提出了20世纪最著名的思想实验之一。但他的反叛注定失败。1964年，物理学家约翰·斯图尔特·贝尔用自己的思想实验表明，实在必定比爱因斯坦所假设的更为奇特。后续的工作对贝尔的思想实验进行了检验——并证明他是对的。 然后，在贝尔之后50年，当时还是伦敦帝国理工学院研究生的马修·普西，接手了爱因斯坦实在概念所剩下的部分，并且——最初并非有意——给出了致命一击。 马修·普西在伦敦帝国理工学院的博士论文中参与了关于实在本质的辩论。 这个范式转变的定理被称为 PBR，取自普西和他的学术同伙乔纳森·巴雷特和特里·鲁道夫。自2012年 PBR 发表以来，许多理论家已经接受它排除了我们对实在最常识性的理解。 “从 [PBR] 问世的那一刻起，人们就知道它会是一个里程碑，”现于巴西里约热内卢联邦大学任职的物理学家雅克·皮纳尔说。 当时，皮纳尔和普西一样，一直追随爱因斯坦的脚步，涉足那些旨在表明客观实在存在、量子力学 merely 描述我们对它的不完整知识的理论。但当 PBR 定理出现时，皮纳尔记得自己想，“就这样了。这个纲领死了。” 这就是爱因斯坦、贝尔，最后是普西及其合作者如何杀死了我们所知的实在的故事。在三个定理中，他们证明了量子力学与我们感知的世界不相容。而由于一个又一个实验——包括最近对 PBR 的实现——已经确立量子力学是这片土地上的法则，实在的某些东西必须被放弃。 剩下的问题是：我们必须放弃多少？ 在量子力学理论的发展中发挥了开创性作用之后，爱因斯坦转过身来攻击它。他无法接受它关于实在的说法。 爱因斯坦骨子里知道实在是什么。它是所有客观事实的总和——比如台球的颜色、位置和速度——这些事实存在于它们所描述的物体之中，独立于感知和心灵。但由维尔纳·海森堡和埃尔温·薛定谔在1920年代中期发展的量子力学，并不处理事实。 量子力学处理可能性。它的数学给你一个“量子态”，也称为波函数。这个波函数可以告诉你，例如，在一个测量某个特定台球颜色的实验中，你有77%的几率发现台球是红色的，有23%的几率发现它是绿色的。 阿尔伯特·爱因斯坦关于粒子应该具有量子力学无法捕捉的真实属性的论证，后来被称为爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬。 一个世纪以来让物理学家困惑的问题是：在实验发生之前，台球的本质是什么？台球有多种颜色吗？没有颜色？颜色的概念没有意义吗？简言之，是否存在一个实在来支撑我们所经历的客体永久性？ 对爱因斯坦来说，答案显而易见：实在当然存在；波函数只是没有完全捕捉到它。 在这种观点中，波函数就像天气预报。假设你醒来，天气应用告诉你今天有77%的几率下雨，但你还没有看外面发生了什么。然后你拉起百叶窗，看到雨滴落下。那一刻你100%确定正在下雨。这种从77%到100%的转变是一种纯粹发生在你头脑中的确定性转变。它并不反映某种真实的气象变化。大气是真实的，而你对其状态的（不）确定性是另一回事——是你头脑中信息的反映。

（原文较长，此处译出前 6000 字，完整内容请点「打开原文」。）