先有雞還是先有蛋?這個問題可以說古往今來難倒了無數人。有人認為是先有蛋,也有人堅持說先有雞。
這個問題最早出自希臘,作為描述因果關係問題的一種方式。有人說,這是一個哲學問題。也有人說,這是一個科學問題。
在日常經驗中,事件的出現會按照明確的順序先後發生是一件很自然的事情。例如,清晨的鬧鐘響了,喚醒了在夢鄉中的你,又或者反過來。
然而,一項新的實驗表明,當研究的對象是光子(組成光的粒子)時,我們或許就無法分辨出兩個事件的發生順序了。
據澳洲新聞網報道,來自澳洲昆士蘭大學和法國尼爾研究所(NEEL Institute)的物理學家團隊已經證明,這個問題的答案是:雞和雞蛋可以同時出現!
有點困惑是嗎?答案就在於量子物理學。我們看看專家是如何解釋的。
澳大利亞ARC工程量子系統卓越中心的Jacqui Romero介紹說,在量子物理學中,因果關係並不總是像一個事件導致另一個事件那麼直接簡單。
「量子力學的奇異之處在於事情可以在沒有固定秩序的情況下發生,」Romero說,「以你每天上班為例,你可以部分乘坐汽車,部分乘坐火車。」
「通常情況下,你會乘坐公共汽車然後乘坐火車,或者先乘坐火車,再乘坐汽車。而在我們的實驗中,乘火車和坐公交可以同時發生。」
「這就叫做『不確定因果順序』。這種因果關係在我們的平日生活中是無法觀測到的。」
為了在實驗室中觀察這種效應,研究人員設計了一種稱為「光量子交換器」(photonic quantum switch)的裝置。
在這個實驗中,光子有兩條可能的路徑,其中一條控制A發生於B之前,另一條則是讓B的結果出現在A發生之前。
這個實驗使用了偏振分光鏡,光子有50%機率選擇其中一條路徑,而在兩條路徑的後半段會重新彙集為一條,在末端會重新接收光子,並測量其偏振角度,如果這個過程具有因果關係,那麼光子初始的偏振狀態會完全影響A與B的發生過程。
結果利用幾種不同類型的A、B事件設計實驗後,在任何情況下他們發現A與B之間都無法明確定義出因果順序,而且測量結果對於非因果關係的閥值達到18 sigma,遠大於一般認為物理學新發現的5 sigma。
從事這項實驗的物理學家Cyril Branciard說,原則上,實驗表明量子力學允許兩個過程相互觸發的可能性,「事件A可能導致另一個事件B,同時事件B導致事件A。」
這個實驗證明了光子的量子行為可以存在不確定的因果順序,即「因」和「果」兩個事件可以同時互為因果。
有網友推測,並非量子力學中因果關係被打亂,有一種可能是,未來事件的結果影響到過去已發生的事件,就像電影《星際穿越》中的劇情一樣,主角在四維空間傳送訊息給過去的時空,進而影響過去的人們做決定。
大家怎麼看這件事?
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