2022年，物理学诺贝尔奖颁发给了证明量子世界必须打破我们关于宇宙如何运行的一些基本直觉的实验工作。
许多人看了这些实验后得出结论，它们挑战了“局部性”，即远处物体需要物理媒介才能相互作用的直觉。事实上，遥远粒子之间的神秘联系将是解释这些实验结果的一种方式。
相反，其他人认为这些实验挑战了“现实主义”——即我们的经验背后存在客观事态的直觉。毕竟，只有当我们的测量结果被认为与真实事物相符时，实验才难以解释。无论哪种方式，许多物理学家都同意局部现实论的“实验死亡”。
但是，如果可以牺牲第三种直觉从而保存这两种直觉呢？越来越多的专家认为我们应该放弃现在的行为不会影响过去事件的假设。这种被称为“逆因果关系”的选项声称可以拯救局部性和现实主义。
因果关系
到底什么是因果关系？让我们从众所周知的那句话开始：相关性不是因果关系。有些相关性是因果关系，但不是全部。有什么不同？
考虑两个例子：
(1) 气压计指针与天气之间存在相关性——这就是为什么我们通过查看气压计来了解天气。但没有人认为是气压计的指针导致了天气。
(2) 喝浓咖啡与心率加快有关。在这里说第一个导致第二个似乎是正确的。
不同之处在于，如果我们“摆动”气压计的指针，我们就不会改变天气。天气和气压计指针都受第三种因素控制，即大气压力——这就是它们相互关联的原因。当我们自己控制针头时，我们打破了与气压的联系，相关性就消失了。
但如果我们干预改变某人的咖啡摄入量，我们通常也会改变他们的心率。因果相关性是指当我们改变其中一个变量时仍然成立的相关性。
如今，寻找这些稳健相关性的科学被称为“因果发现”。这是一个简单想法的名称：找出当我们摆动周围的事物时还有什么变化。
在日常生活中，我们通常理所当然地认为摆动的影响会比摆动本身更晚出现。这是一个如此自然的假设，以至于我们没有注意到我们正在做它。
但没有任何科学方法要求这样做，而且它很容易在奇幻小说中被抛弃。类似地，类似地，在某些宗教中，我们祈祷我们所爱的人是昨天海难的幸存者。我们想象我们现在所做的事情可以影响过去的事情。这就是逆因果关系。
量子逆因果关系
对局域性的量子威胁（远处的物体需要物理介质才能相互作用）源于北爱尔兰物理学家John Bell 在 1960 年代的一个论点。贝尔考虑了两个假设的物理学家爱丽丝和鲍勃的实验，每个人都从一个共同的来源接收粒子。每个选择几个测量设置之一，然后记录测量结果。重复多次，实验生成结果列表。
贝尔意识到，量子力学预测这些数据中会存在奇怪的相关性（现已证实）。它们似乎暗示 Alice 的环境选择对 Bob 的结果有微妙的“非本地”影响，反之亦然，尽管 Alice 和 Bob 可能相距数光年。据说贝尔的论点对阿尔伯特爱因斯坦的狭义相对论构成了威胁，狭义相对论是现代物理学的重要组成部分。
但那是因为贝尔假设量子粒子不知道它们将来会遇到什么测量。逆因果模型提出爱丽丝和鲍勃的测量选择会影响源头的粒子。这可以在不破坏狭义相对论的情况下解释奇怪的相关性。
在最近的工作中，研究人员为奇怪的相关性提出了一种简单的机制——它涉及一种熟悉的统计现象，称为伯克森偏差。
现在有一群蓬勃发展的学者致力于量子逆因果关系。但对于更广泛领域的一些专家来说，它仍然是不可见的。它对一种叫做“超决定论”的不同观点感到困惑。
超决定论
超决定论同意逆因果论，即测量选择和粒子的基本属性在某种程度上是相关的。
但超决定论将其视为天气与气压计指针之间的相关性。它假设有某种神秘的第三种东西——“超级决定因素”——控制和关联我们的选择和粒子，就像大气压控制天气和气压计一样。
因此，超决定论否认测量选择是我们可以随意摆动的东西，它们是预先确定的。自由摆动会破坏相关性，就像晴雨表的情况一样。批评者反对超决定论因此削弱了进行科学实验所必需的核心假设。他们还说这意味着否认自由意志，因为某种东西在控制测量选择和粒子。
这些反对意见不适用于逆因果关系。逆因果学家以通常的自由、摇摆不定的方式进行科学因果发现。我们说，如果人们拒绝遵循证据所引导的方向，那么就是那些忽视逆因果关系的人忘记了科学方法。
证据
逆因果关系的证据是什么？批评者要求提供实验证据，但这很容易：相关实验刚刚获得了诺贝尔奖。棘手的部分是表明逆因果关系给出了这些结果的最佳解释。
我们已经提到了消除对爱因斯坦狭义相对论的威胁的潜力。在我们看来，这是一个相当大的暗示，令人惊讶的是花了这么长时间来探索它。与超决定论的混淆似乎是主要原因。
此外，一些人认为，逆因果关系可以更好地理解粒子微观世界不关心过去和未来之间差异的事实。
并不是说一切都是一帆风顺的。对逆因果的最大担忧是向过去发送信号的可能性，打开时间旅行悖论的大门。但是要制造一个悖论，过去的影响必须要衡量。如果我们年轻的祖母不能读懂我们避免嫁给祖父的建议，这意味着我们就不会存在，这就没有悖论了。众所周知，在量子案例中，我们永远无法同时测量所有内容。
尽管如此，在设计具体的回溯因果模型以强制执行这一限制方面仍有工作要做，即你不能一次性衡量所有内容。所以我们将以一个谨慎的结论结束。在这个阶段，反向因果关系顺风顺水，所以驶向最大的目标：将局部性和现实主义从“实验死亡”中拯救出来。
参考链接：https://phys.org/news/2023-03-quantum-mechanics-future.html
