4、量子物理：从基础理论到未解之谜

量子物理：从基础理论到未解之谜

1. 量子力学中的特殊理论

1.1 装置方向与波函数

装置的方向会影响波函数，当改变偏振滤光片的方向时，波函数会携带超光速效应。但需要强调的是，量子力学、贝尔定理和导波理论都不允许信息超光速传播。

1.2 时间对称理论

由量子场论先驱理查德·费曼和约翰·惠勒倡导的时间对称理论引入了逆因果关系的概念，即未来的事件可以影响过去的事件。在时间对称中，单次测量无法描述粒子的状态，但通过在不同时间进行的两次测量，可以计算出系统在所有中间时刻的精确状态。这一概念从两个方面影响量子系统的基础：
- 波函数的坍缩并非系统的物理变化，而是由于第二次测量导致我们对系统认知的改变。
- 纠缠并非真实的物理状态，而是忽略逆因果关系产生的错觉。两个粒子纠缠的点，实际上是每个粒子受到另一个粒子未来事件影响的点。

1.3 退相干理论

1970 年，德国物理学家海因茨·迪特尔·策（Heinz Dieter Zeh）提出了退相干理论。策认为，退相干是系统信息向环境的流失。发生退相干需满足以下条件：
- 孤立系统的动力学是非幺正的（即根据薛定谔方程，量子态的时间演化由非幺正算符表示），尽管孤立系统与环境的组合以幺正方式演化。
- 系统自身的动力学必须是不可逆的。
- 系统与环境之间会产生纠缠，从而将量子信息转移到周围环境中。

退相干理论虽摒弃了波函数坍缩的概念，但试图理解它。它并未产生实际的波函数坍缩，只是解释了其看似坍缩的原因，即量子系统向环境泄漏信息。不过，退相干理论未能解释测量问题，即波函数如何以及为何坍缩，只是试图通过量子系统向环境的状