达尔文和爱因斯坦的理论相融合,波兰的物理学家提出了一个新的理论,名为量子达尔文主义,旨在统一微观世界的量子理论和宏观世界的经典物理理论之间的矛盾。
量子达尔文主义认为,我们现在所处的世界之所以有确定的时空属性,位置和速度,是因为这是量子力学挑选出来的,如同自然选择。而这个理论在最近也是得到了实验的验证,包括来自中国意大利和德国的研究小组。统一微观和宏观的新的可能性正在人类文明面前展开。
统治微观世界的量子物理,遵循“不确定性”原理,解释宏观世界的经典物理学,追求的却是“确定性”。这两者的相悖,也带来了一些值得深思的问题。不同尺度大小的世界会遵循不一样的基本原理,但是两者之间不应该存在如此剧烈的突变过渡。
科学家正在不断地在尝试解释,量子力学如何把粒子或其它微观系统与其周围环境的相互作用演化成经典力学的。环境对于量子系统显现出来的性质是有影响的,而能被我们观测的经典物理性质就应该是观察过程中重复性最高的信息。
中国的研究团队采用固态激光器发射一个单光子形成简单的量子系统,并用其他光子构成量子系统的环境,通过获取环境的信息来进行实验验证。
实验的细节和相关理论推演以论文的形式发表在了 Science Bulletin 上。实验中任何细小的环境扰动都能够对观察的系统造成巨大的影响,提供能观测到的经典物理学信息。而实验结果正如他所说,仅仅检测一个充当环境的光子就能获得相当多的关于单光子系统极化的信息,而检测多个光子的信息之后,获得的信息也大致相同,这与量子达尔文主义的阐述相符合。而祖瑞克表示,实验本身只是对量子达尔文主义的一个模拟近似结果。
虽然说这些实验验证了量子领域与微观的联系,但我们仍不能说这些实验证明了量子达尔文主义的正确性。因为这些实验说到底并没有证明或者解释量子物理和经典物理的转换。
对于量子达尔文学说的验证可以为我们在量子领域的研究上提供新的思路,用一种自然选择的态度去看待量子发生的变化,而这种变化正是由于观察才引起的结果。
不过验证成功也证明了国内科学家在设计实验上的巧思,选择用激光量子系统的方式。虽然说现在我们对于量子达尔文学说了解的还不够,但随着科学的发展,设备技术的不断更新,总有一天,达尔文学说与量子领域的关系也将公之于众。