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理论物理学家提出了一种新的解决方案 Schrödinger的猫悖论,这可能允许量子力学的理论和爱因斯坦的相对论更好地和谐。
怪异的法律 量子物理学 假设物理对象可以在多个状态的组合中存在,例如一次在两个地方或同时拥有各种速度。根据该理论,一个系统保持在这种“叠加”中,直到它与测量设备相互作用,仅根据测量而获得确定的值。系统状态的这种突然变化称为崩溃。
物理学家埃文·施罗丁(ErwinSchrödinger)于1935年用他著名的猫悖论&mdash汇总了这一理论。在密封的盒子中使用猫的隐喻同时死亡并活着,直到打开盒子,从而使猫的状态崩溃并揭示其命运。
但是,将这些规则应用于现实情况下,面临挑战;这就是真正的悖论出现的地方。虽然量子定律适用于基本粒子的领域,但较大的物体按照爱因斯坦的预测经典物理行为行为 广义相对论,并且从未在国家的叠加中观察到。使用量子原理描述整个宇宙会带来更大的障碍,因为宇宙似乎完全是经典的,并且缺乏任何外部观察者来充当其状态的测量手段。
“问题是,没有周围环境的宇宙能否构成如此叠加?”主要作者 Matteo Carlesso意大利三角大学的理论物理学家在一封电子邮件中告诉Live Science。“观察说否:一切都遵循了总体相对论的经典预测。那么,什么在打破这种叠加?”
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为了解决这个问题,Carlesso和他的同事提出了对Schrödinger方程式的修改,该方程式管理所有国家,包括叠加的国家如何随着时间的流逝而发展。
Carlesso说:“Schrödinger方程的特定修改可以解决该问题。”特别是,该团队在捕获系统如何与自身互动的方程式中添加了术语,并添加了其他一些特定的术语。反过来,这导致叠加崩溃。
Carlesso补充说:“系统越大,这种效果就会越强。”
至关重要的是,这些修饰对微观量子系统(例如原子和分子)几乎没有影响,但允许更大的系统—就像宇宙本身和麦克法什;以频繁的间隔倒塌,使它们与我们对宇宙观察的明确值。该小组在2月在 高能物理学杂志。
在他们经过调整的量子物理学版本中,研究人员消除了受测量和测量设备的对象之间的区别。取而代之的是,他们提出每个系统的状态会定期自发崩溃,从而导致其某些属性获得确定的值。
对于大型系统,经常发生自发崩溃,使它们在外观上具有古典作用。与这些系统相互作用的亚原子对象成为它们的一部分,导致其状态迅速崩溃和获得确定的坐标,类似于测量。
Carlesso说:“由于没有外部实体的行动,任何系统都会自发地定位(或崩溃)。代替了一只猫死了,还活着,人们发现它已经死了或活着。”
新模型可以解释为什么我们宇宙的 时空 几何形状不存在于国家的叠加中,并遵守爱因斯坦相对论的经典方程。
Carlesso说:“我们的模型描述了一个量子宇宙,最终崩溃了,因此变得有效古典。”“我们表明,自发崩溃模型可以解释宇宙量子叠加的经典宇宙的出现,在这些宇宙中,每个宇宙中的每个宇宙都有不同的时空几何形状。”
尽管该理论可以解释为什么宇宙似乎受物理的经典定律管辖,但它并没有对大规模的物理过程做出新的预测。
但是,它确实可以预测原子和分子如何行为,尽管与常规量子力学的偏差很小。
结果,测试其修改的量子模型不会那么简单。未来的工作将旨在提出此类测试。
“与实验合作者一起,我们正在尝试测试崩溃修改的影响或得出其参数的界限。这完全等同于测试量子理论的限制。”
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文章不错《调整Schrödinger的猫方程可能会团结爱因斯坦的相对论和量子力学,研究提示》内容很有帮助