摘要：在物理学的疆域深处，一场关于现实本质的百年战争从未停歇。战场的核心，是那个如幽灵般存在的“波函数”——它究竟是对我们所处现实的真实物理描绘，还是仅仅一个用以计算概率的精妙数学工具？在这场旷日持久的智力角逐中，两大阵营壁垒分明。一方认为，我们所见的宇宙是唯一的，

在物理学的疆域深处，一场关于现实本质的百年战争从未停歇。战场的核心，是那个如幽灵般存在的“波函数”——它究竟是对我们所处现实的真实物理描绘，还是仅仅一个用以计算概率的精妙数学工具？在这场旷日持久的智力角逐中，两大阵营壁垒分明。一方认为，我们所见的宇宙是唯一的，量子叠加态描述的是单个粒子在空间中真实的、弥散开来的存在。而另一方，即“多世界诠释”的支持者则大胆断言，宇宙在每一个量子抉择的瞬间都在分叉，衍生出无数个平行的现实，而波函数正是对这所有可能宇宙叠加状态的总体描述。

长久以来，这场争论似乎注定停留在哲学层面，因为任何试图窥探量子微观世界的行为，都会不可避免地导致波函数“坍缩”，迫使一个充满无限可能性的系统瞬间固定为一个确定的现实。然而，日本广岛大学的霍尔格·霍夫曼（Holger Hofmann）团队最近投下的一枚“重磅炸弹”，或将彻底改变这场战争的格局。他们声称，通过一种前所未有的精妙实验，已成功“捕获”到了单个光子同时穿行于两条路径的直接物理证据，这一结果，对多世界诠释构成了迄今为止最直接的实验挑战。

这项实验的精髓，在于它颠覆了传统测量的暴力逻辑。经典双缝实验早已揭示，一旦在光子的两条可能路径上设置探测器，试图确定其“行踪”，其波动性便会消失殆尽，神秘的干涉条纹荡然无存。这好比一个观察者的大声喝问，惊扰了那个弥散在空间中的量子“幽灵”，使其瞬间蜷缩于一点。

霍夫曼团队则采用了一种截然不同的策略——“弱测量”。这是一种极其温柔的“窃听”技术，它不会对量子系统造成剧烈干扰，从而避免了波函数的坍缩。在他们的干涉仪中，单个光子的波函数被特殊镜片一分为二，沿着两条独立的路径前进，最终在出口处重新汇合。关键的创新在于，他们在每条路径上都放置了一片特制的玻璃板，它们会对通过的光子偏振态进行极其轻微的扭转，且两条路径上的扭转方向恰好相反。

这步棋的妙处在于，它建立了一个清晰的验证逻辑。如果一个光子真的如“物理实在”论者所言，其离域化的波函数实体同时流经了两条路径，那么它在两条路径上所受到的微弱偏振扭转效应，将在最终汇合时完美地相互抵消。反之，如果光子只选择了一条路径，那么这种抵消效应便无从谈起。通过在出口处测量大量光子的偏振态变化频率，并构建统计图景，研究团队发现，实验数据与单个光子发生物理离域化、同时行经双路的情景完全吻合。

霍夫曼对此的解读清晰而坚定：“我们主张，光子偏振翻转的速率可以直接衡量其离域化的程度。如果光子离域化，翻转速率就会下降，这是一种由离域化产生的直接物理效应。”换言之，他们不仅看到了光子同时身处两地的结果（干涉），更“触摸”到了这个过程本身所产生的物理痕迹。

这一发现的震撼性在于，它似乎将波函数从一个抽象的数学概念，拽入了可被间接感知的物理现实。霍夫曼认为，既然实验证据表明我们观测到的效应，对应的是“单个光子”的分布状态，那么所谓“平行现实共存”的图景就显得多余了。他断言：“叠加态不应被误解为任何形式的‘并行现实共存’。实验证据直接否定了多世界诠释。”

此言一出，物理学界波澜再起。有同行评论称，这项工作令“波函数仅为数学工具”的观点更难以被辩护。然而，多世界诠释的拥护者们并未就此偃旗息鼓。他们迅速提出了反驳：实验结果仍可被兼容。或许，我们只是在现实的一个特定“分支”中，看到了光子的离域化现象，而在另一个我们无法感知的平行分支里，那个光子正沿着单一路径传播。

更根本性的挑战，则直指霍夫曼团队所使用的“武器”本身——“弱测量”这一概念在物理学界至今仍充满巨大争议。部分学者坚持认为，用大量重复的统计测量结果，来反推单个微观粒子的性质，在逻辑上是不可靠的。

面对注定到来的争议，霍夫曼本人显得十分坦然。他承认，自己的团队正站在许多人的对立面，因为他们打破了一个长久以来的“君子协定”——即关于量子力学基础诠释的争论，是无法通过实验来证伪或证实的。而他们却宣称，“实验测试是可行的”。

无论最终的学术裁决如何，霍夫曼的实验都已经成功地将一场形而上的哲学思辨，拉回到了一个可供检验的物理战场。它或许并未能宣判多元宇宙理论的“死刑”，但它无疑迫使我们重新审视现实的边界，以及我们用以描绘现实的语言，究竟在多大程度上触及了世界的真实面貌。这场由一道光、两条路径所引发的深刻追问，将继续在物理学与哲学的交界地带，激荡回响。

资料来源

《新科学家》杂志。（2025 年）。同时被两个地方捕获的光子可能会毁灭多元宇宙。

来源：人工智能学家