Schrödinger手稿:量子世界并非完全随机
A lost Schrödinger manuscript reveals a twist in quantum physics

一份尘封80多年的Schrödinger手稿近日被Geneva大学的Flavio Del Santo发掘,揭示了量子力学中一个惊人的反转。Schrödinger并非如大众所认为的那样排斥量子随机性,相反,他早在量子理论诞生前就坚信宇宙存在不可预测的方面。这份三页手稿中,Schrödinger针对当时关于隐变量(hidden variables)的争论,构建了一个数学模型,证明即使存在确定性的规则,也能复现量子力学的概率预测。这一发现不仅挑战了对Schrödinger传统形象的认知,也提醒我们,关于宇宙是确定性还是随机性的争论,或许永远没有绝对的答案。
Schrödinger甚至在量子力学诞生之前,就独立地发展出了对不可决定论的强烈信念,并在一生中始终坚守这一观点。
HN 评论区
29- darkslide3000
40 年代世界顶尖的物理学家们还在争论这些问题(哪怕只是短暂地),这真挺有意思的,因为我觉得如今,任何玩过《文明》的人都会凭直觉明白惠特克(Whittaker)的论点是有缺陷的(至少我们这些喜欢“存档读档”的人是这样)。带有隐变量的光子,本质上就像是在玩开启了“保留随机种子”选项的《文明》游戏:如果你读档然后执行相同的操作(例如命令单位 X 攻击单位 Y)100 次,你会得到 100 次相同的结果(例如单位 X 获胜)——这就好比一个决定论的光子总是会走同一条路径。但如果你读同一个档,然后执行不同的操作(例如先命令单位 A 攻击单位 B,再命令单位 X 攻击单位 Y),你可能会得到不同的结果(例如单位 X 可能会死),因为来自同一个随机种子的 PRNG(伪随机数生成器)接收到的操作顺序不同。结果仍然可以是绝对决定论的,但同时也依赖于外部输入。光子也是如此,当它所处的环境发生变化时,它可能会以仍然与其隐变量状态相关联的方式开始表现出不同的行为(仿佛每个量子粒子都被植入了一个属于自己的微型 PRNG)。
当然,贝尔后来通过实验证明,无论量子态看起来如何,都无法简单地用局域隐变量来解释。但当时这些人还不知道这一点。
- luc4
关于那句引文“实验证据 + 逻辑推理永远无法证明决定论或 indeterministic(非决定论)的观点是不可能的”,这里需要补充一些细微差别:我们确实可以排除局域隐变量模型 [1]。
所以,如果决定论观点是正确的,那么它必须是一个整体论(holistic)理论。隐变量必须是全局的,即在整个宇宙中都是“可访问”的。它们不能像惠特克的模型或薛定谔的修正那样附着在单个粒子上。
- artnap
薛定谔对惠特克光子论点的修正,是让隐变量可以取 0 到 1 之间的任意值,而不仅仅是两个值。有趣的是,这样一个微小的改动就足以重建量子概率。