量子|时间真的在流逝?一种古老数学方法正破解时间谜团( 四 )


量子力学中的时间是笔直的 , 而不是曲折的 , 也不会像相对论描述的时间一样和空间尺度交织在一起 。 此外 , 对量子系统的测量会“使量子力学中的时间不可逆 , 否则量子理论将是完全可逆的 , ”Renner说 , “所以 , 我们仍然不太了解时间在这一过程中发挥的作用 。 ”
许多物理学家将量子物理学解释为宇宙是不确定的 。 “例如 , Chrissakes提出 , 如果你有两个铀原子 , 它们在各个方面都是完全相同的:但是其中一个铀原子在500年后衰变 , 另一个铀原子在1000年后衰变 , ”在普林斯顿大学高等研究所进修的物理学家Nima Arkani-Hamed说 , “在每种有意义的条件下 , 宇宙都是不确定性的 。 ”
   
量子|时间真的在流逝?一种古老数学方法正破解时间谜团
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尽管如此 , 其他流行的量子力学解释 , 包括对多世界的诠释 , 都设法保留了经典的确定性时间概念 。 这些理论将量子事件视为一种预先确定的现实 。 例如 , 多世界理论认为 , 每个量子测量都将世界划分为多个分支 。 这些分支包含了所有可能的结果 , 所有这些结果都是预先设置的 。
Gisin的观点正好相反 。 与其为量子力学提供确定性理论 , 他更希望为经典物理学和量子物理学提供一种通用的不确定性表达 。 但是 , 这种方法在一个重要方面上背离了标准的量子力学 。
在量子力学中 , 信息可以被打乱 , 但永远无法被创建或破坏 。 但是 , 如果像Gisin所认为的 , 定义和描述宇宙状态的数字会随着时间的推移而增长 , 那么就会出现新的信息 。 Gisin说 , 他当然反对信息储存在自然中的观点 , 主要是因为“在测量过程中 , 显然会产生新的信息 , ”他补充说:“我们需要另一种方法来研究这些理论 。 ”
 这一新的思考信息的方式 , 可能提出了一个解决黑洞信息悖论的方法 。 在解释被黑洞吞噬的信息会发生什么时 , 广义相对论认为这些信息被破坏了 , 但量子理论表示它们被保留了下来 , 因此 , 便有了这一悖论 。 如果根据“直觉主义”数学对量子力学的另一种表述 , 允许通过量子测量创造信息 , 那么也变相说明了信息能够被破坏 。
伦敦大学学院的理论物理学家Jonathan Oppenheim认为 , 信息确实存在于黑洞中 。 他不知道Brouwer的“直觉主义”数学是否会成为解释这一问题的关键 , 但他表示 , 有理由认为信息的创造和破坏可能与时间密切相关 。 Oppenheim说 ,“随着时间流逝 , 信息将被破坏;但当你在太空中移动时 , 信息不会被破坏 。 ”这些维度也使得爱因斯坦的“块宇宙”彼此之间 , 存在非常大的差异 。
除了支持时间创造性(或破坏性)的观点 , “直觉主义”数学还对我们能有意识地体验时间 , 提供了新颖的解释 。 在这一数学框架中 , 连续体具有粘性 , 不可能被一分为二 。 Gisin将这种粘性与我们的感觉联系在一起 , 这让我们对“现在”的时间感受是有内容的, 是一个实质性的时刻 , 而不是一个宽度为零、能清晰地划分过去和未来的点 。 在基于标准数学的标准物理学中 , 时间是一个连续参数 , 可以在数列上取任何值 。 Gisin说:“但是 , 如果用直观的数学来代表连续体 , 那么时间就不能直接分为两半 , ”他说 , “它就像蜂蜜一样 , 具有粘性 。 ”
但目前为止 , 这还仅仅是一个推论 。 Oppenheim表示他“能充分理解到现在是‘有内容的’这一观点 。 我不确定为什么会有这种感觉 。 ”
时间的未来
其他理论物理家也都通过各自对时间流逝的思想实验和直觉 , 对Gisin的观点做出了一系列回应 。