“遇事不决，量子力学。”

神奇的量子力学

这是现代社会，大多数年轻人常用的口头禅，也是很多科幻作家惯用的方式。

量子力学是个神奇的家伙，没人能真的理解它，也没人能真的割舍它。

自20世纪，普朗克等一众科学家开始研究量子力学后，它就像滚雪球一样包含的东西越来越多。

不过也并非所有的科学家都相信量子力学的存在，比如曾经作为量子力学奠基人之一的爱因斯坦，后来也反对哥本哈根学派提出的不确定性原理等。

爱因斯坦

在现代，同样有一群科学家对量子力学产生质疑，他们认为宇宙的结局早已命定。

接下来我们就来了解一下，量子力学遇到的危机是什么？耶鲁大学发现量子力学不成立，为宇宙宿命论找到证据又是怎么回事？

我们目前的量子力学是在旧量子论上发展而来，旧量子论就包括普朗克的量子假说，爱因斯坦的光量子理论和波尔的原子理论。

普朗克：对物理学我是认真的

但如今谈到量子力学时，更多说的是哥本哈根学派的那套量子不确定性原理、波函数坍缩原理等。

其中的不确定性原理就是量子的内秉属性，是说物体的位置和动量我们都没法确定，如果我们获得其中一个量的信息，相对应地也会失去一个。

而波函数坍缩原理就会直接告诉你一个现象的结果，但是对于其如何产生、发展的却没有答案。

就好像掷一个6面的骰子，得到每一面的概率都是1/6,这个显然是恒定不变的，但我们却不知道其翻转的一个确定过程。

掷骰子的概率问题

当这种模棱两可的解释一出来，爱因斯坦当机立断地和哥本哈根学派battle起来。

不仅提出“上帝不会掷骰子”的说法，薛定谔也拿他的猫做了一场精彩的实验。

但是最终的结果就是，爱因斯坦方输了。

而今天提到的耶鲁大学的研究者们，就试图通过实验证明量子力学的不确定性是错误的，由此认为量子力学不成立。

猫：我该活着还是死？

麦克德沃雷特尖端物理实验室，根据量子力学的公式进行逆向推导，发现量子跃迁并不是不可预知的。

量子跃迁

什么是量子跃迁呢？

微观粒子的状态一般都是分立的，当它们从一个状态变化到另一个状态，经常就是跳跃式的。

在量子跃迁之前，我们成为初态，在跃迁之后就变成了末态，现代研究中的裂变、聚变和衰变都属于量子跃迁。

裂变

当原子在发生跃迁的时候，它会放出或吸收一个光子，也就是说其能级跳转的过程，需要在光的照射下完成。

如果还不能理解，大家就试想一下自己从醒着到睡着，再从睡着到醒来的，这两个状态之间的切换。

波尔和海森堡认为，量子跃迁是瞬间发生的，如果在宏观世界中，一个物体要在两种状态间来回切换，那它在跃迁之前就已经拥有这两种状态了。

我们生来就具有睡着和清醒两个状态

但是耶鲁大学的研究人员认为，这种跃迁应当有一个确切的行进过程，就好像我们在睡觉的时候一样，从躺下到入睡，平均需要花费14分钟的时间。

所以量子跃迁应当是一个量子叠加态，完全按照薛定谔方程演化的确定性过程。

实验意图证明量子跃迁的确定性

研究人员在设计了一个，超导电路人工建构的三能级系统，能级排列由高到低，依次为：

实验过程

B（bright亮态），属于易操作的态。

D（dark暗态），也称为激发态，属于不易受影响的态。

G（基态），属于能级系统中最低的一等，应该算不受影响的态。

实验过程就是将一部分G态的粒子，拿来与D态的粒子形成叠加态，同时将剩下的G态粒子和B态粒子叠加。

总之就是将不同状态的粒子进行叠加，结果发现BD间不能直接跃迁，必须通过G，并且BG的跃迁速度快，而DG的跃迁速度慢。

实验结果

也就是说，在G态的概率幅，可以按照薛定谔方程连续转移到D态，然后在连续转移回来，形成一个称为拉比频率的振荡。

有人说，耶鲁大学的实验为宇宙宿命论找到证据，因为量子力学的存在直接否定了，宇宙中所有的现象都在大爆炸的那一瞬间被确定。

我们知道整个宇宙都是由粒子构成的，如果按照量子力学的说法，拿宇宙的形成、各星系和星云的演化过程，本身就存在不确定因素。

星云：梦幻般的存在

尽管我们知道星云的主要成分是氢原子和氦原子，随着不断地演化，它们最终会在内部形成恒星，但也可能始终保持气态。

我们目前的科学水平，只能看到星云在经过数亿年后，最终形成的状态，但是它究竟是按照一个怎样的机制形成，又是如何分别形成两种状态的，我们却不能确定。

但是如今耶鲁大学的实验证明量子跃迁是一个确定的过程，也就是说在宇宙大爆炸的那一刻，星云最终会形成的状态已经确定了。

星云中的恒星

就好像它们原本就带着编号的程序，只是在演化的过程中，亦步亦趋地向那个特定的结果走去。

这样听下来，是不是觉得有些离谱，如果一切确定，那最初创造这一切，最初进行编码的又是谁呢？

也正因为很多科学家始终对宇宙宿命论存疑，因此当耶鲁大学将他们的实验结果发出来后，就遭到了抨击。

量子力学：我能这么简单就被你推翻？

因为他们的实验并没有从根本上证明量子力学的不确定性是错误的，反而用了一种“投机取巧”的方式。

我们可以看出他们的目的就是通过各种方式，不让这个测量结果破坏原本的叠加态。

所以他们使用的原子能级的信噪比，比真实的要差很多，所以他们用的实际上是一种弱测量技术。

在这样的三能级系统下，很多电子都会处于活跃状态。

多粒实验可能更有说服力

也就是说如果一些电子坍缩在B态上，但仍及刽有一些电子处于D和G的叠加态，这种情况就和他们的结论相悖了。

很多看了这篇论文的学者表示，耶鲁大学的实验在一开始就具有误导性。

他们在论文开头提到的“波尔认为量子跃迁是瞬间发生的”，这一结论世界上早在上世纪20年代，海森堡方程和薛定谔方程提出来后，就已经被否定了。

也就是说，耶鲁大学并没有以确切，具有说服力的证据，来证明量子力学不成立。

薛定谔：我都证明过了

其他科学家的研究

尽管如此，很多反对量子力学的科学家并没有因此受挫，他们仍旧在用自己的观点，来寻找这个世界的本源。

其中德国德国比勒费尔德大学的哲学教授，梅纳尔·库尔曼脱颖而出。

他撰写了一篇《世界的本源，并非物质》的文章，很多科学家看过后，认为这才是对量子力学，一次直击灵魂的打击。

他认为这个世界的本源并非基本粒子和场，而是一些属性和联系。

量子场论：我被质疑了？

在他看来基本粒子和场的分界含糊不清，而粒子的确定位置还会因为视角的变化而改变。

他通过大量的论证来反对量子力学的基本概念和主张，或许有人会觉得，哲学家的那套对世界的看法，本身就与物理学有很大的冲突。

但由于量子力学本身的神秘性，让很多人都认为它更接近神学，而非物理学，但事实究竟如何，我们还是等着看科学家们的结论吧。