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量子世界會可以改變因果嗎?

從我們對物質世界的直觀認識看來,事件按照固定的因果順序一個接一個發生。假設甲可以通過他們之間的連線向乙發送一條消息。甲決定要燒烤,並且可以通過連線邀請乙。如果乙被邀請,他決定準備帶一些香腸。在這個例子中,甲決定邀請乙參加燒烤會影響到乙決定準備食物的事件。這種事件的順序是一個明確的因果結構。

然而,量子力學的基礎研究表明,在量子層面,因果結構可能是「不確定的」。 在一個不確定的因果結構中,可能不會有一個固定的事件發生順序,即甲是否影響乙或乙是否影響甲可能無法明確界定。

量子世界會可以改變因果嗎?

如果因果關係的確是不確定的,那麼不確定的因果結構是從哪裡來的?能否動態獲得它們從而使確定的因果結構變得不確定?如果可以獲得,在什麼情況下會發生?這些問題的答案是不同尋常的,因為它們將揭示量子世界中因果關係的本質。

維也納大學、奧地利科學院的維也納量子光學和量子信息研究所的?aslav Brukner博士領導的物理學家團隊最近開展的一項研究顯示,如果因果結構的動力學是連續且可逆的,那麼一個確定的因果結構永遠不會變得不確定。

在前面的例子中,連接甲和乙的線彎曲或拉伸(連續和可逆)不會導致因果結構的任何改變,因為甲仍然可以聯繫乙。如果想要改變因果結構,就必須斷開並重新連線(不連續)或換線(不可逆)。

量子世界會可以改變因果嗎?

此外,物理學家還研究了更複雜的情況,其中涉及更多成員。例如,第三個人丙的決定,可以在特定的情況下,決定未來事件的因果順序是確定的還是不確定的。

研究結果證明,在對連續性和可逆性的物理合理假設下,一個具有明確因果秩序的世界永遠不會成為一個不確定因果秩序的世界,反之亦然。這一觀點可能會讓我們更全面地了解因果關係在量子世界中的作用。

目前,該研究已發表在《物理評論X》(Physical Review X)雜誌上。

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