革命|物理学革命即将到来：瑞士科学家重新定义“数字”，建构量子世界的不确定性量子力学|科学家

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一场革命正席卷基础物理学，为潜在的不同未来铺平了道路！——《物理通讯快报》

【革命|物理学革命即将到来：瑞士科学家重新定义“数字”，建构量子世界的不确定性】
物理学中使用的数字，属于经典数学的范畴，它们具有严格的确定性，例如经常出现于物理方程中的无理数π（圆周率），它的精度达到了小数点后的无限位，这就使得经典物理学出现了同样严格的决定性（因果性），不会允许任何不确定性或随机性的出现。

但20世纪初量子力学发展起来之后，人们意识到自然界在本质上是被严格量子化的，不确定的随机性取代了经典物理学中的决定性，这使得继续以确定性的经典数学来描述量子力学，将会出现不可调和的矛盾，例如在引力场的量子化计算中，经常会出现灾难性的无穷大。
2020年的《自然物理》杂志上，瑞士日内瓦大学科学学院教授尼古拉斯?吉辛，在一篇开创性论文中表示，可以对经典数学语言进行修改，使不确定性和随机性成为经典物理学的一部分，使其更接近量子力学。 ”
右：尼古拉斯?吉辛
为了改变物理学中经典数学语言的现状，使量子力学的不确定性与随机性更加符合逻辑，吉辛使用了荷兰数学家布劳威尔发展起来的构造主义数学。直觉主义数学尤其是其分支——构造主义数学认为，一个数如果存在，它必须在有限的步骤内被构造出来。直觉主义数学与经典数学的一大区别就是， “根据排中律，在经典数学中，命题始终是非真即假的。但是在直觉主义数学中，命题可以为真、为伪或是完全不确定的，不确定性是一个命题的基本性质。 ”
布劳威尔
吉辛在论文中表示， “经典物理学的特征在于其方程式的精确性，该方程式描述由“大爆炸”初始条件所决定的宇宙确定性的演变，这意味着世界的随机性失去了可能性。而在直觉主义数学基础及时间演变过程上建立起来的物理学方程，将提供一种更接近于我们对物理现实的体验的观点。 ”
“经典物理学中数字的特征是小数点后面可以有无限个数字，这意味着它们包含无穷多的信息。有限的宇宙，明显不可能存在那些包含无穷多信息的完全精确的数字？我们应回到经典物理学的源头，改变数学语言，抛弃那些确定性的实数。直觉主义数学将这些数字表示为随时间演变的随机过程，并非在给定的瞬间包含无穷多的小数位信息，而在每个给定的时刻只出现一个有限的小数（有限的小数位信息）。这就解决了经典物理学的矛盾，使得量子力学中的不确定性与随机性更符合逻辑。 ”
最后，吉辛总结道， “我们已经接受了经典物理学太多的假设，这意味着我们已经整合了一种不一定基于任何确定性的决定论。如果将经典物理学扎根于直觉主义数学中，它将像量子力学一样变得不确定，将更接近我们的实际经验，甚至于揭开量子世界的随机性之谜。 ”