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量子力學新挑戰:光子同時現身兩處,多重宇宙論遭質疑

科幻作品中常描繪平行宇宙——某個關鍵歷史事件改變後,世界便走向截然不同的發展。就像電影《雙面情人》裡,女主角是否趕上地鐵,人生就出現天壤之別的結局。但現在我們要探討的,是量子力學中「每個微觀變化都產生新宇宙」的驚人理論——這意味著宇宙數量可能多到超乎想像。

為驗證這個「多重宇宙詮釋」,廣島大學研究團隊改良了量子力學的經典實驗——雙縫實驗。這個實驗長期被視為量子力學的基石,證實了光與物質兼具粒子與波動的特性。當光線穿過雙縫時,會形成干涉條紋;但若在任一縫隙設定光子偵測器,螢幕上就會出現兩道清晰的光帶。

傳統量子力學認為,每個光子都有機率透過任一條縫隙,這種機率以「波函式」描述。當波函式自我干涉時,就形成條紋圖案;而一旦進行觀測,波函式便會塌縮,光子只能選擇其中一條路徑。但多重宇宙理論主張:光子其實只透過單一縫隙,其他可能性則存在於平行宇宙中。

為驗證此說,研究團隊設計了進階版實驗。他們用干涉儀將光子波函式分離成兩條可能路徑,並在每條路徑設定玻璃片改變光的偏振方向。關鍵在於兩條路徑的偏振方向完全相反,因此若光子真的只走單一路徑,偏振效應就會互相抵消。

尚待同儕審查的預印本論文指出,研究人員在某些條件下,發現光子似乎同時經過兩條路徑——這種「非定域性」現象,直接挑戰多重宇宙詮釋的正確性。這個發現勢必引發激烈辯論,從實驗設計、測量方式到結果解讀,每個環節都可能成為學界交鋒的焦點。

誰知道呢?或許在某個平行宇宙裡,這個實驗根本行不通呢!目前完整論文已發表於預印本平臺arXiv,靜待學界檢驗。