似乎與常識相悖。畢竟，科學方法建立在觀察、測量和可重複性等可靠概念之上。可測量的確定事實應該是客觀的，所有觀察者才能做出一致的結論。
但根據上月發表在《科學進展》上的論文，在由量子力學的奇怪規則支配的微觀世界中，兩個不同的觀察者，可以對同一對象的行為做出相反而又正確的記錄。
換句話說，事實本身實際上是主觀的。觀察者是量子世界中強大的參與者。根據量子力學，粒子可以同時處於多個位置或狀態——被稱為疊加態。
但是奇怪的是，只有在沒有觀察到它們的情況下，疊加態才會存在。我們觀察到一個量子系統，會迫使系統進入到確定的狀態。這一量子特性，已經在實驗獲得了多次證明，如著名的雙縫實驗。
1961年，物理學家尤金·維格納(Eugene Wigner)提出了一個具有啟發性的思想實驗：如果沒有觀察者，系統就是疊加態；那把觀察者本身也看做是系統的一部分，會怎麼樣？
想象一下，維格納的一位朋友在一個封閉的實驗室里擲出一枚量子硬幣，量子硬幣的字和背具有疊加態。只當朋友去看投擲結果時，硬幣才能確定是字或背。當然，在這種(盯著硬幣)情況下，量子硬幣和普通硬幣是沒有區別的：每次投擲，都會得到確定的字或背。
維格納無法從外部獲知封閉空間里的結果，根據量子力學，他可以通過所謂的「干涉實驗」來確定「朋友+量子硬幣構成的系統」是否是疊加態，而理性高速我們，系統整體應該是疊加態。
那問題來了，對實驗中友人來說，因為他一直看著硬幣，所以結果都是確定態的；而對維格納來說，整個系統顯然又是疊加態的。
維格納原本並不認為這是一個悖論，只是要顯示，把有意識的觀察者看做量子對象是荒謬的。但他後來偏離了出發點。
現代實驗
維格納的朋友，一直是一個有趣的思想實驗。但它反映了現實困境嗎？
從科學上講，直到最近，維也納大學的?aslav Brukner才在一定的前提下，用實驗重現了維格納的思想實驗。
Brukner提出了一種將維格納的朋友轉換成物理學家約翰·貝爾(John Bell)于1964年建立的框架的方法。Brukner用兩個獨立盒子中模擬了兩套維格納和朋友，他們要在盒子內外測量同一客體的狀態。並對結果進行匯總，最終用所謂的「貝爾不等式」進行評估。如果違反了不等式，則觀察者有可能觀察到不同的事實。
在愛丁堡Heriot-Watt大學，我們首次在由三對糾纏光子組成的小型量子系統上的進行了實驗。
第一對光子代表硬幣，第二對相當於各自盒子內拋硬幣(測量光子的極化)的朋友。在這兩個盒子外面，最後一對光子相當於兩個維格納。
儘管只有6個光子，又使用了最先進的量子技術，但花了數周時間才收集到足夠的數據生成可靠性高的統計結果。最終，我們證明，量子力學里或許真的不存在客觀事實的概念——結果不滿足貝爾不等式。
但是，該實驗基於某些基本假設。其中包括信息傳播無法突破光速、觀察者可以自由選擇要進行測量的物理量。事實或許並非如此。
另一個重要的問題是，是否可以將單個光子視為觀察者。按Brukner的建議，觀察者無需存在意識，只要它們能夠以反饋測量結果的形式構建事實。
因此，無生命的儀器將是有效觀察者。量子力學教科書，沒有給我們任何理由去懷疑，利用幾個原子實現的檢測器，不應像單個原子一樣被描述為量子對象。標準量子力學也可能不適用於宏觀物體，但測量則是另一類問題。
因此，該實驗表明，至少對量子力學的局部模型來說，我們需要重新考慮客觀性的概念。宏觀世界中的事實似乎仍然是安全的，但是關於量子力學的現有解釋如何能夠容納主觀事實的問題，頗令人困惑。
一些物理學家將新發展視為支持各自理論的線索，如平行宇宙的存在。
其他人則將其視為「實體本質上依賴於觀察者」理論的有力證據，例如量子貝葉斯主義，其中觀察者的行為和經驗是理論的核心關注點。但是，還有其他人將其視為明顯徵兆，即達到一定規模，量子力學可能崩潰。
顯然，這些都是關於現實本質的深刻的哲學問題。無論答案如何，等待著我們的。都是一個有趣的未來。
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來源：煎蛋網
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