量子理論的一個基本假定—玻恩定則可能是錯的

量子理論本質上是概率性的。因為量子不確定性的模糊效應，量子力學的方程並不能告訴我們一個量子物體究竟正在做什麼，而只是當我們與之進行交互時可能的結果。這個概率由玻恩定則（Born Rule）所決定，該定則以物理學家、量子力學奠基者之一馬克斯·玻恩（Max Born）的名字命名。

玻恩定則具有各種形式，但在最常見的方法中，它意味著一個量子物體的波函數平方表示一個特定結果的概率。玻恩定則非常好用，使量子理論成為我們所擁有的最準確的科學理論，但它也是一個假設。它是量子理論的一個基本假定，而不是從模型中導出。因此，如果玻恩定則是錯的會怎樣？

退一步說，即使玻恩定則在某種程度上是錯誤的，但量子物理學的巨大成功表明玻恩定則在大多數情況下肯定是有效的。然而，科學家就是喜歡測試這些假設，即使它們是有效的，所以有人試圖去反駁玻恩定則。一種方法是觀察三縫實驗，這是著名雙縫實驗的一個變種。

在雙縫實驗中，諸如光子或電子等量子物體被發射通過兩個緊密間隔的狹縫。由於我們不知道每個量子物體會穿過哪個狹縫，所以重疊的可能性產生了干涉圖樣而非兩條銳利的線。

根據玻恩定則，即使當我們一次只對一個量子物體進行這個實驗時，每個量子物體的概率分布也遵循這種模式。這正是我們在實驗中所看到的，使它成為了量子理論的一個很好證明。

而三縫實驗則將狹縫變為三個。雖然這似乎是一個微不足道的變化，但如果操作得當，它能允許二次相互作用，原則上可以違反玻恩定則。基本上，如果只對三個狹縫的總波函數進行平方，只會得到一個概率分布。如果計算二次相互作用，將會得到不同的分布。但在2010年進行的實驗中發現，這種差異非常小，玻恩定則在實驗極限內依然有效。

雖然這似乎確認了玻恩定則，但該實驗的精確度只有百分之一，這不是很高。不幸的是，即使利用三縫實驗來達到這種水平的精度也是比較困難的。這是因為測試僅在實驗中的波長小於狹縫的寬度時才起作用。但現在有一篇新的研究論文提出了一種不同的方法，可能會產生更高的精度。

這種新的方法是雙縫實驗的一種變形。科學家不是簡單地讓量子物體通過兩個狹縫，而是引入一個附加電平來將量子物體從一個狹縫轉移到另一個狹縫。根據玻恩定則，任何這樣的轉移應該對結果沒有影響。而如果轉移影響結果，則違反了玻恩定則。雖然這種實驗的實際操作非常棘手，但它不受量子物體波長的限制，因此可能會比以前的實驗更精確。

鑒於玻恩定則到目前為止所展現出的效用，來自羅徹斯特理工學院的物理學家Brian Koberlein表示玻恩定則不大會被打破。但這種實驗是雙贏的。玻恩定則繼續統治，或者我們會發現一種微妙的違反，可以讓我們更好地理解諸如量子引力之類的東西。

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