看起来量子力学永远不会符合人们的直觉。去掉它最奇怪的地方——测不准原理，你会得到一个永动机。很多人一直在寻找一个让量子力学看起来不那么奇怪的办法，因为它让很多科学家无可适从，其中就包括阿尔伯特?爱因斯坦。但新发现使他们的希望破灭了。

尽管在解释和预测各种现象方面，量子力学是有史以来最成功的理论之一，但在量子力学的世界中有很多违反直觉的观点。

其中之一就是测不准原理。它告诉我们，在量子的世界里，我们无法完全准确地同时知晓两个量，例如一个粒子的位置和动量。你了解其一越多，你就越少了解另一个。

著名的双缝实验证明了这点。在该实验中，单个光子似乎同时穿过了屏上的两条缝，并且借助其动量在屏幕上形成了干涉图样。然而，如果我们在任何一条缝上增加一个光子探测器以消除光子在位置上的不确定性，就会导致动量变得更加不确定，结果破坏屏幕上的干涉图样。

然而，要接受不确定性，摆在我们面前的障碍不是我们缺乏知识，而是有一个基本法则使得一些科学家无法接受。其中一个著名的反对者就是爱因斯坦。他蔑视这种把不可预测性当做统治宇宙万物的物理定律之一的观点。牛津大学理论物理学家奥斯卡?达尔斯顿（Oscar Dahlsten）说，很多人仍然出于直觉地认为测不准原理是经不起考验的。

过去，研究人员试图通过寻找到那些可能扮演幕后角色的“隐变量”来解决这一难题。他们相信，是“隐变量”让事物看起来奇怪。然而，到目前为止，这种方法已经宣告失败。

现在，新加坡国立大学量子技术中心的史蒂芬妮?维纳（Stephanie Wehner）和艾丝特?杭吉（Esther H?nggi）已经采取了新的策略，用信息论的语言重铸测不准原理。

首先，她们提出这样一个观点：一个物体无法同时知晓的那两个属性可以被看做是编码在同一粒子上的两股信息流。就像你无法以任意高的精度知道一个粒子的动量和位置一样，你不能同时完整解码这两股信息流。如果你找到更精确地读取信息1的方法，那么你解码信息2的能力就会受到更多的限制。

接下来，两位科学家计算了在这种情况下，如果放宽测不准原理的限制会发生什么。此时信息可以被更好地解码，从而获得在严格遵守测不准原理时无法得到的信息。

维纳和杭吉得出的结论是：就如同要让一个系统做的有用功超过输入系统的能量一样，这个过程违反了热力学第二定律。因为要让系统做功，能量和信息缺一不可。

要理解其中的原因，请想象用一个充满热气的容器去驱动一个活塞。如果你不知道气体粒子朝着哪个方向运动，你可能使活塞朝向错误的角度，结果是从系统中得不到有用功。但是，如果你知道了它们运动的方向，你就能够调整活塞的角度从而使活塞被气体粒子推动。在第二种情况下，你把热转化为有用功，尽管可利用的能量总和与第一种情况一样多。

维纳和杭吉想象的粒子允许我们同时解码两条信息，结果是突然得到更多的信息。正如上文中活塞所证明的，这意味着你有可能做更多的功。但是，这些额外的功都是无中生有的，这就像是创造了永动机一样，然而永动机是违反热力学定律的。

“热力学第二定律是我们随处可见而且基本上没有人质疑的，”来自苏黎世联邦理工学院（the Swiss Federal Institute of Technology in Zurich）的理论物理学家马里奥?伯塔（Mario Berta）说到。他参加了这项研究。“现在我们知道，如果没有测不准原理，我们会打破热力学第二定律。”

因为测不准原理不存在会比它存在更加地奇怪，所以这项研究肯定了测不准原理。“这一工作有助于我们理解为什么量子力学就是这样”，伯塔说。

当本文首次发表时，它的第一句便是：“对不起爱因斯坦，看起来量子力学永远不会符合直觉。”