科學家發現量子鴿子洞理論:或改變理解物理方式

新浪科技訊 北京時間2月3日消息，來看看這個問題：如何才能將三隻鴿子放進兩個鴿子洞裏，同時保證同一個洞裏不會出現兩隻鴿子呢？

別擔心，答不出是正常的。按照自然的基本法則，至少有兩隻鴿子會被放在同一個洞裏。除此之外的任何情況都會違背傳統計數方法。

但據美國查普曼大學(Chapman University)的研究人員稱，在量子力學主宰的世界中，這個問題是可以解決的。原因是，即使位於宇宙相反兩端的兩個粒子此前從未接觸過，也可以彼此相連。這一現象明，科學家發現了一種新的量子作用方式，對世間萬物都有影響。

這一效應與量子糾纏相似。量子物理認為，相互糾纏的粒子會一直保持相連狀態，一個粒子的行為會影響到另一個粒子的表現，即使它們之間距離極遠，這種現象也依然存在。

但這一最新理論指出，宇宙粒子根本不需要事先與對方相連，就能出現這種現象。

“它們之間沒有接觸過，甚至不知道對方的存在。”查普曼大學的傑夫？托拉克森(Jeff Tollaksen)道。恰恰相反，它們的表現會受到未來所做的測量的影響。

在最新研究中，研究人員利用鴿子洞思維實驗，闡述了自己的觀點。

在他們的測驗中，電子就相當於鴿子。實驗人員讓電子從干涉儀中通過，將其一劈為二。據期刊《新科學家》(New Scientist)報導，研究人員隨后會在實驗結束后選出其中的一些電子，來影響這些電子過去的狀態。

通過測量每個電子運動的路徑，電子會被強迫選擇某個固定的方向。在經典理論中，如果兩個電子彼此相連，它們就會使對方偏離軌道。但每一對“在未來進行了測量”的電子都沒有出現偏離的情況。

“它們之間一定有某種聯動裝置，因為它們就好像知道對方的存在、刻意避開對方一樣。”《新科學家》寫道。

這意味，同一個鴿子洞裏不可能出現兩隻鴿子。

但該研究推翻了傳統的鴿子洞原則，因為它發現了一種被稱為“量子鴿子洞原則”的新現象。

這支研究團隊來自查普曼大學量子研究機構，他們在發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的論文中詳細介紹了自己的發現。

“此次研究讓我們發現了一種有趣的、此前從未注意過的量子力學法則。”查普曼大學量子研究機構的雅基爾？阿哈羅諾夫(Yakir Aharonov)道。

“如今，我們需要對一些基本自然法則進行重新審視了。”

“現在要談論本次研究的全部意義還為時過早。”該論文的共同作者，傑夫？托拉克森道，“但我們認為此次研究意義重大，因為它解決的是如此根本性的概念。”

“如果你只有鎚子這一把工具的話，你就得把所有東西都當成釘子來對待了。“托拉克森道，“問題是，在解決量子世界是如何舉重若輕地聯繫未來與現在的這一問題時，這種類似於‘鎚子’的測量方式通常並不是最有用的工具。”

在過去20年中，該研究團隊一直在採用新的“弱測量”方式。托拉克森表示，這種方法就像是用你的手指輕輕觸碰某樣東西，而不是用鎚子去砸它，強迫每只鴿子待在單獨的鴿子洞裏。

這些研究結果也許會使基本自然法則生革命性的變化，並讓人們更好地理解“非定域性”這一概念。

該理論認為，兩個粒子之間即使相隔極遠的距離，也能保持相互聯結的狀態，並對彼此的表現生影響——即使它們分處宇宙兩端，這一現象依然存在。

“非定域性被尊為意義最為深遠的科學發現，也是未來科技發展的源泉。”托拉克森道。

研究人員表示，他們已經通過實驗證實了論文中提出的一些預測。(葉子)