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量子糾纏還需要人們反覆的證偽,因為這個世界騙子太多了。相對論已經被楊春華證明是不靠譜的理論,雖然他現在還是騙了大多數的人,但是歷史會揭開他的本來面目。所以不要相信少數人的實驗資料
量子糾纏還需要人們反覆的證偽,因為這個世界騙子太多了。相對論已經被楊春華證明是不靠譜的理論,雖然他現在還是騙了大多數的人,但是歷史會揭開他的本來面目。所以不要相信少數人的實驗資料
並不清楚問主的具體意思。我按照我的理解簡單分析一下。
我先來科普一下振動(oscillation)。振動的經典描述是,質點因受到外力而做往復運動。在經典力學裡,一般會討論最簡單而和諧的振動——簡諧振動。它是最簡單,而且使用最廣泛的轉動模型。其合外力F=-kΔx,k=mω²,Δx表示偏離平衡位置的位移。如果採用能量觀點來看,就是質點在一個力場裡運動,力場勢能為V=1/2k(Δx)²,假定平衡位置勢能為0,且在此位置上時質點動能為0。
振動的另一種描述是量子力學的。即引入量子化條件,將上述的勢能與動能用算符來表述。
計算諧振子可以使用海森伯格方程:
這裡採用矩陣力學的方案。
那麼,20光年以外的電子如何呢?假設同一個力場,那麼20光年以外的電子的振動會比較慘,它受到的外力天生要大得多。但是,我強調的是,直到現在我們討論的都是近獨立方案,也就不存在跟著振動這一說。因為兩個粒子要麼同受一個力場,要麼各自受一個力場。如果是跟著振動,那其實就不是近獨立方案,而是糾纏。
如果兩個電子存在糾纏,也就是不能採用近獨立研究方案,得考慮兩個粒子的波函式耦合。這時候也不存在跟著振動,因為根本說不起清楚先後。我們來看看糾纏是怎麼一回事。所謂糾纏,就是粒子波函式不能做解耦。換句話,波函式不能寫成如下形式:
其中左邊表示體系波函式,右邊分別是第一個粒子波函式和第二個粒子波函式。隨便寫一個糾纏態波函式:
如果我們去測量第一個粒子的狀態,比如測到為0,那麼不需要測量第二個就知道其狀態為1,反之亦然。如果考慮這樣的波函式,即使兩個粒子無窮遠,我們也可以不需要花多少時間就能知道無窮遠處粒子的資訊,這就是愛因斯坦所稱的“幽靈般的超距作用”。但是,問題在於,量子力學是牛頓力學的量子化結果,牛頓力學本身就是超距,因此強行讓量子力學是非超距,並無任何意義。那問題又來了,既然量子力學可以是超距的,而真實世界又不允許超距作用,是不是說量子力學是不真實的呢?這才是一個好問題。這個問題一直沒有答案。而且所需要考慮的範疇很狹窄:首先它不涉及相對論,完全可以設定粒子能量本徵值低到非相對論極限,也可以把引力場調得很弱,比如地球上;其次,它不涉及相互作用理論,電子可能存在電磁相互作用,我們可以用不帶電的粒子,遠距離下強弱相互作用基本為0。這就意味著,這是量子力學和純碎的因果論之間的對抗。對這個問題,我有自己的看法:
首先,能不能保證真空漲落對體系毫無影響呢?其次,粒子的熱運動會不會影響體系?最後,即使最最理想的假定——前面兩條都是可以保證,我們還是要問,我們如何知道它是超距的?這是哥本哈根學派當初反駁愛因斯坦的思路。答案當然是測量,可是一測量,就出問題了。我們測量上述體系,比如第一個粒子狀態為0,那就意味著純態波函式塌縮成了右邊第一項,再去測量第二個肯定為1。對於哥本哈根學派的同志們來說,如果不測量就等於白說。因此要驗證第二個粒子狀態真的是1,那就得不遠萬里去第二個粒子待的地方測一下,這就造成資訊傳遞的速度遠遠小於光速。好,退一步,哪怕測量之前,在萬里之外的粒子邊上放了一臺測量儀器,按照測量順序,先測第一個粒子,可問題是如何才能讓第二個粒子邊上的測量儀器知道該測量呢?當然是透過電訊號告訴它,然後它把測量結果再用電訊號發過來。結果資訊傳遞速度是光速(也可以理解成是一半)。如果粒子更多呢,那就更麻煩了,得多次傳遞訊號。這就是哥們哈根學派的說法。當然,這裡面的事兒沒這麼簡單,量子資訊會考慮的更多,比如密度矩陣與資訊熵等等。目前對待糾纏問題已經上升到了很高的層面了。前段時間Maldacena提出了考慮所謂的AdS/CFT裡解決量子糾纏,即EPR=ER。老馬是我所研究領域的大牛,此人腦洞很大,但觀點不無道理。EPR就是EPR佯謬(Einstein-Podolsky-Rosen paradox),也就是量子糾纏;ER是ER橋(Einstein-Rosen bridge),又稱為蟲洞(wormhole)。在AdS/CFT對偶下,可以把四維時空的量子問題轉化為五維時空的幾何問題,最後給出的結果就是糾纏本質即蟲洞(也可能是弦)。(以後有時間我會科普一下這玩意兒。)
另外,核力是核子與核子之間的力(應該叫相互作用),它是一個短程力,一般只在1fm(=10^(-15)m)的這個級別才能發揮作用,而且電子和核子之間沒有核力作用。這是基本的物理常識,問主彷彿連這個都不是很清楚啊。
PS:不要說“因為振動能產生波,波會影響另一個粒子”。這種說法欠妥。第一、振動產生波,有很多前提;第二、振動產生的波,其強度一般會按照距離平方衰減,二十光年之外的波基本弱到為0,也就不存在什麼影響不影響的問題。