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因果可以倒置,时间失去意义:量子力学新理论颠覆人类世界观

2021-03-02 14:28:27.787 来源: 本站 作者:


量子力学中的因果循环。

因果循环。ULB


很多人喜欢把科学中的因果和哲学中的因果混为一谈。在科学中,因果的定义是和时间密切相关的:某一事件导致另一事件发生,先发生的是因,后发生的为果。但是自量子力学诞生以来,科学对因果关系的理解也开始变得模糊起来。

近日一些来自布鲁塞尔自由大学和牛津大学的学者提出了一种理论,进一步对传统线性因果律发起了挑战。在这个理论框架内,因和果是可以循环发生的,果可以导致因。

模糊是量子微观世界的固有特征。在量子微观尺度下,确定性已经消失了,一切都只能用数学上的可能性来表示。无处不在的可能性导致事件之间的因果关系变得也难以确定。

这些学者在一定程度上是把这潭泥水搅得更浑了。他们在研究中使用了一个名叫单式变换(unitary transformation)的数学概念。这是一种方法,可以帮助我们理解复杂的量子系统,比如解开著名的薛定谔方程。

量子力学中,时间是一个和空间三维一样的维度。物理学家常常会用另一种数学方法——哈密顿算符(Hamiltonian)来解薛定谔方程,而哈密顿算符常常就需要依赖时间这个维度。当我们引入单式变换后,它就成了方程中可变的一部分,在此基础上我们如果消除哈密顿算符对时间的依赖性,那么它就无需时间来指明特定的方向。整个理论模型也因此失去了线性特征,变成了一个循环。环内的因可以引发果,而果也可以引发因。

这个理论本身及其意义都很难理解。重要的是目前看来它对我们的日常生活还不会有什么影响,其因果循环效应在我们感官所能体验到的周边时空环境中尚不存在。

但即便如此,这个理论框架也可能会对近几十年来科学家一直想要把量子力学和广义相对论统一起来的努力有所启发。而这种统一一旦确立,对我们的生活哲学,特别是对存在主义哲学中的人是否有自主性,是否可以通过选择改变未来的认识有颠覆性。


参考

Quantum Causal Loops

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-02/uldb-qcl020921.php

 

 

 

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