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  • 1 # 存在之輕

    量子糾纏是指由一個粒子裂變而成的一對粒子,不管相距多遠,對其中一個粒子狀態的觀測會“瞬間”影響到另一個粒子。也就是說,兩個粒子之間似乎存在著某種神秘的超越光速的感應現象。

    這裡要注意兩個關鍵詞,一個是“一個粒子”,第二個是“觀測”。

    有時候想想似乎真的挺“神秘”的,如果你將一個東西劈為兩半,那麼這時候是一個東西呢?還是兩個東西呢?量子糾纏最早是愛因斯坦用來駁斥波爾的思想實驗之一。一般設想由一個自旋為0的粒子衰變為兩個粒子,當兩個粒子分離得足夠遠,如果觀測到其中一個粒子的自旋向左的話,那麼在另一端“瞬間”可以觀測到自旋向右,反之亦然。由於當時相對論已經站穩腳跟,光速作為自然界的速度上限已經成為基本定律。既然這個實驗會導致超光速,那麼波爾對實驗中波函式“坍縮”的解釋可能是有問題的。

    這個實驗讓波爾很費了一番腦筋,其要害在於,單純構造超光速並不是什麼困難的事,比如天球上光斑的移動。但是,這樣的超光速並不能傳遞質量、能量和資訊,因此與相對論並不矛盾。但在愛因斯坦構造的實驗中,這種感應是可以傳遞資訊的。

    波爾左思右想,終於在某次沉睡後獲得了靈感。他仔細檢查了整個過程,終於發現其中一個重要破綻,即當我們提到其中一個粒子自旋對另一個粒子自旋的影響時,我們已經有了兩個假定,一個是存在“兩個”粒子,另一個是兩個粒子都“存在自旋”。誰告訴你有這兩樣東西,此時,人的意識已經參與了實驗,而這與波爾量子力學解釋的假設相矛盾。

    那麼波爾是如何解釋這個實驗的呢?波爾認為,人的意識是不應該參與實驗的,拋開兩個假定的話,個數和自旋狀態是毫無意義的,也就是說,此時根本沒有“兩個”粒子,有的只是原來的“一個粒子”,即母粒子,那麼對其中一部分的觀測自然會瞬間影響到另一部分,這並不違反相對論。舉個簡單的例子,有一副手套,分得再遠,也是一副手套,當你看到左手時,你“瞬間”知道另外一隻是右手,這裡並不存在實際的超距資訊傳遞。那麼,如果要完成愛因斯坦所謂有實際意義的資訊傳遞,應該是怎樣的呢?應該是你可以隨意改變左手套的狀態,並影響另一端。比如一會左,一會右,那麼你可以透過不同的編碼完成資訊傳輸。但是,遺憾得很,手套不會隨意改變,反映在量子力學裡就是波函式“坍縮”了。

    這裡需要解釋一下,每一種粒子(包括宏觀物體)都有波動的特性,都具有一定的測不準性,所以在你觀測它以前,它的狀態是模糊的,只能用表示機率的函式來表達,也就是波函式。在你“觀測”到它狀態的“瞬間”,它的狀態才100%確定了,不再需要波函式描述,波爾稱此時波函式“坍縮”了。回到上面的例子,在你觀測左手套之前,它是處於50%為左50%為的右疊加狀態的,當你觀測時,各50%的波函式瞬間“坍縮”為100%為左的狀態,而且,左手套的狀態再也不會變。反映在量子中,就是觀測到一個粒子自旋後,它的狀態就確定了,也不會再感應另一端。那麼,愛因斯坦所提的資訊傳遞就無法實現了。

    愛因斯坦和波爾最大的爭論就在波函式的“坍縮”上面。對於波函式為什麼及如何“坍縮”的,波爾無法作出解釋(至今也沒人能作出信服的解釋),但他認為這就是自然的法則之一。但愛因斯坦堅持追究背後的原因,這也是“骰子”說的來源,他構造了隱變數等假設來進行說明,但都不盡如人意。目前,對於量子力學的解釋,以波爾為代表的哥本哈根學派處於主流地位。

    注意,前面講的都是愛因斯坦的思想實驗。了不起的是,後人真的在實驗中觀測到了量子糾纏。粒子距離從幾米、十幾米,甚至到了幾十公里,而所謂“瞬間”感應的速度經測算,有的稱是4倍光速,有的稱是1.9被光速。但透過前面的分析可知,這並不是相對論意義上的超光速。

    儘管與已有理論並不矛盾,但量子糾纏還是引出了人們對宇宙、自然和人的認識上的深刻變化,在哲學意義上也引起了巨大震動。至少,在人們認識世界的途徑上,又多了一種合理的嘗試。如果人是糾纏於外物的,那麼透過體驗人自身與自然的糾纏是否就可以獲得自然的知識了呢。因此,量子糾纏為“內求法”提供了天然地合理性。事實上,似乎宗教就是透過這種方法認識世界的。

    更可怕的還在後頭,前面說過,量子糾纏只存在於“一個粒子”裂變出來的粒子中。那麼,按照宇宙大爆炸理論。我們的宇宙是由一個集中全部物質和能量的高溫緻密的極小的點,也就是奇點爆炸而來,換句話說,我們的宇宙就是由一個母粒子爆炸或者說裂變而來,那麼,宇宙萬物天生就是糾纏在一起的。想想還真是挺嚇人的。

    多年前曾和一位美女吃飯,我對她說,其實咱倆是糾纏在一起的,美女滿臉通紅,怒目而視。然後我耐心誠懇地和她講了上面的道理,她沉思片刻,說到,好像真的是糾纏在一起。有時候好好學習還真的挺重要的。

  • 2 # 改名簡單

    形象的比喻一下:某種轎車時速200公里,每車乘5人,即一小時可送5人到200公里處。現在一百輛同時並排行駛,那麼一小時就可以送500人到200公里處。於是有人會說,這麼“快”就送了500人到這裡了!原來單個車要花100個小時喲!顯然這裡的“快”不是真快。是屬於用詞表達上的錯誤。在這個比喻裡,我們把車速200公里/小時當作光速,可以讓100輛車並排行駛的公路當成量子通訊的“並行執行頻寬,這樣就不會糾纏啥“引力波”或者“跨時空”之類的了。

  • 3 # 旁若無人P

    你這個問題不還是本著愛因斯坦對嗎,但如果愛因斯坦是錯誤的,超光速根本不是問題,但不可能出現穿越。

    還有一種問題,就是宇宙可能分不同參照系,比如量子,比如光子,比如人類本身的視角,比如還有更大的恆星的,星河系的,甚至宇宙的。

    在不同層次的參照系中,有些理論是相悖的,這也不是不可能發生。

    不同參照系因為視角不同,產生結論不同。

    量子力學可能是人們以為的那樣,但在宇宙參照系中,是很難完成量子的運動,最大的問題就是質量。

    至於筆者問那些技術,誰都不知道。

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