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1 # 上帝的骰子
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2 # 講科學堂
量子世界與經典世界差別是很大的,不同於經典世界裡什麼都是確定的,在量子世界什麼都是機率性的,軌道、位置、狀態等資訊都是機率性的,誰也不知道為什麼會這樣。量子物理目前都還處於觀察現象的階段,遠沒有到了解背後機制的階段。
費曼對他的學生說,你只管量子力學能讓你做什麼,不要去管它為什麼,不要問為什麼,一問就錯,沒有人能告訴你為什麼。幾十年過去了,現在依然如此。
事實上,很多事情我們只要知道它的現象就能做很多事情了,比如說火藥、指南針等等,古人同樣不知道它的原理,但不妨礙他們利用這些現象。
雖然現在我們同樣不知道量子背後的秘密,但我們觀察到的現象已經開始為我們服務了:CPU的製造就需要量子力學的知識,量子加密通訊用到了量子疊加態的現象,量子計算機用到了量子糾纏和疊加態的現象等等。
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3 # 董加耕
題主說,部分科學家在不清楚原理的情況下,就開始了量子糾纏的應用研究,估計這“部分科學家”是不認同題主這個說法的,他們會說,量子糾纏的原理是十分清楚的,而且已經得到了實驗證實,你不清楚,說好聽一點,是你那些頑固的經典觀念在作怪,說難聽一點,是你的理解能力有限。
不過,歷史上確實有科學家在不清楚某些現象原理的情況下,甚至在錯誤原理的指導下,進行了許多關於該現象的深入研究,包括應用研究。一個明顯的例子就是“熱質說”。熱質說認為熱的本質是一種被稱為熱質的客觀存在物,但後來人們發現,這種被稱為“熱質”的東西並不存在,熱的本質,實際上是微觀粒子無規則運動所具有的能量。但在當時,人們在熱質說的指導下,測量了許多物質的熱容量,研究了熱傳遞的規律,這些研究成果,在後來的關於熱的本質是能量的學說下,仍然是正確的。
量子糾纏會不會像熱質說一樣,最後被證明是個錯誤?至少,中國的絕大多數科學家認為不會,因為他們相信量子力學的“標準解釋”是“標準”的。但包括愛因斯坦、薛定諤、徳布羅意等量子力學的奠基人,並不認同標準解釋,如果放在當下的中國,這些量子力學大牛肯定會被罵為民科。當然,這有一個前提,就是中國的科學家不知道這些人是量子力學方面的大牛,否則,他們又會另眼相看。現在,因為有更多的外國科學家說愛因斯坦錯了,他們才敢跟著說,愛因斯坦錯了。
如果沒有“熱的能量說”,則“熱質說”除了沒有得到實驗證實,沒有測量到獨立存在的熱質外,熱質說還是合理的,找不到任何不合邏輯,違反原則的地方。但標準解釋,標準解釋下的量子糾纏,儘管得到了所謂的“實驗證實”,但卻不符合物理學的基本原則,這個原則就是,在物理學中,凡是不能觀測驗證的,都是不能討論的。
標準解釋認為,微觀粒子,在你沒有觀測它之前,處於一種狀態不確定的、各種狀態的疊加態,就像那隻薛定諤貓,在你沒有觀測它的時候,處於死了與活著的疊加態,你一旦觀測,它就立馬由這個不確定的疊加態,坍縮為你所看到的那個唯一的確定態,那隻死活疊加的貓,你一觀看,就立馬變成為你所看到的那個死貓,或你所看到的那個活貓,而不再是死活疊加了。
沒有觀測,憑什麼宣稱它一定處於一種疊加態,而不是別的什麼狀態?這是不是違背了剛才所說的那個原則?這與隨口胡說有什麼區別?
量子糾纏是指,糾纏著的一對粒子,如果你只對其中的一個進行觀測,使它由疊加態坍縮為確定態,另一個粒子,即使沒人觀測它,它也會同時由疊加態坍縮為確定態,它也會因糾纏而自動坍縮。
但是,如果你不去觀測它,你怎麼才能知道它究竟有沒有因糾纏而坍縮?但如果你去觀測它,你又怎麼區分它的狀態坍縮,究竟是因糾纏引起,還是因你的觀測引起?
量子糾纏,實際上是無法測量驗證的。
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4 # 豬頭巧克力
好像所有東西都是,發展現象,技術應用,最後才搞清原理的。
比如光是怎麼回事,是最近一兩百年才搞清楚的。但是人類一直靠光來看到東西。人類製造出鏡子的時候,也不知道光的原理吧。還有顏色,從古巖畫到後來的繪畫,染布,也都不知道原理的,但一直都在用。
還有力的原理是什麼呢。牛頓的力學三定律也不過是總結的現象。但是古人從打獵,搬運東西,到蓋房子,碼城牆,都與力相關吧。現在發現的四種力還沒有統一。恐怕要等到四種力統一之後才能知道力的真正原理。但這並不妨礙我們處處都用到力。包括你拿起手機的這個微小的力。
你現在用的手機,你搞得清楚裡面所有部件的原理嗎。手機裡的app,你清楚它的程式設計原理嗎。你不清楚吧,但並不妨礙你使用手機,使用app。你只要知道這麼做能達到你的目的就可以用了。不需要知道,它的程式是怎麼執行的,硬體是怎麼工作的。
所有東西,只要總結出規律就可以應用了,不一定要搞清楚原理。而且很多東西,你現在認為搞清楚了原理,或許過很多年以後再看,才能發現,這不過也是表象,並不一定是真正的原理。
搞清楚了原理,能夠讓人們更容易的應用它,還能發現一些人們還沒觀察到的現象。比如泊松斑。
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5 # 沈大哥
你的想法是穩打穩紮,實際上過於保守。歷史上有很科學假說,在沒有被人們完全認識的時候,變成了現實,一般這些新科技成果首先應用於戰爭,改變戰爭格局和世界局勢,後又用於民用改變民生,誰掌握先機,誰就是世界霸主。下面舉兩個例子。
例一,1865年,麥克斯韋總結了庫侖,法拉第,安培等人的電磁學方面的貢獻,用一組完美的數學方程式表達了出來,並從麥克斯韋電磁學方程組的推論中預言了電磁波的存在。但是,他並未提出過產生電磁波的任何方法。麥克斯韋只是在理論上預言了電磁波的存在。(看不懂公式的小夥伴們,跳過去,不管它)。
1888年,赫茲第一個透過實驗發現了電磁波,從而證實了麥克斯韋的電磁理論.赫茲發現了電磁波以及證實電磁波與光波的同一性,赫茲實驗成功地證實電磁場理論的正確性,這主要歸因於他精湛的實驗技能和敏銳的觀察力.。當時有線電通話(電話)巳商業化,但對電磁波人們持懷疑態度。因電磁波看無顏色(看不見),聽無響聲,嗅無氣味,咀無味道,摸無感覺,這“電磁波”是何方神聖?很多人對這“無線電波”能傳資訊持懷疑態度。赫茲的實驗是用一個不封閉的圓環,調節缺口的大小以引起共振(電諧振)來觀察電磁波的,其簡陋程度還不如兒童玩具,若“轉讓”這不值錢的“破”玩意兒,很難有人買單。好在當時沒有網際網路,不然的話可能早就被網上的“噴子”們罵成了“騙子”+“傻瓜”。但敏感的製造商很快根據其原理造出了收發報機,在二戰中大出風頭。現在無線電波不但可以傳輸數碼,還能傳輸聲音,文字,圖形影象,動畫影視,如今如果誰還懷疑電磁波的存在,要麼是文盲,要麼是“科盲”,要麼是傻子。
例二,愛因斯坦根據相對論提出的質能方程式,不被很多人理解,現在還有很多人質疑。但二戰中美國集人才、物力、財力投入的“曼哈頓計劃”很快造出了原子彈,並在向日本本土投了兩顆儘快結束了二戰。現在用於民用的核電站,也是基於這一理論原理。
量子計算機和量子通訊現在處在實驗驗證階段。實用性無從談起,其商業應用價值還不能顯現。但量子計算機和量子通訊核心技術的軍事用途突現。我相信這些實驗會驗證(或修正)量子理論,誰佔先機最就是王者。
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6 # 旁觀者周老師
原理並不清楚,或者不完全清楚的情況下,成功開發應用技術的例子,太多太多了。華人在沒有多少數學、力學和測量知識及手段的時候,就能建造萬里長城。電子計算機的發明最早也跟電子沒有什麼關係,實際上最早的計算機如龐然大物,是用大量的繼電器構造的,根本不管電子什麼事兒。實際上,在原理不完全清楚的情況下,開發並發展應用技術,並且在應用的過程中,反過來完善理論與原理,幾乎都是科學技術發展的基本路子。
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7 # 長眉
這個沒有什麼希奇的,人類一直在用一個近似圓周率3.14計算,不是照樣把人造天體送上了天,必要時,多開動兩次發動機修正軌道,不就成了。前沿科學與應用科學之間,總是有差距的,前沿科學遲後的現象,一直都存在。這事急也沒用,得慢慢來。不過,前沿科學若過於落後,肯定會影響到應用科學的發展。
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8 # 原創物理研究
量子通訊是掛羊頭賣狗肉,BB84協議與量子力學實際上沒有關係。量子態不可克隆定理是完全錯誤的,量子通訊的優越性被完全否定。可看中國新聞網2018年3月20日發表的證明文章: 量子態不可克隆定理不存在的證明。
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這個先例太多了吧,很多都是實驗推動理論發展。
最簡單的妮子,神在很久提前就知道利用萬有引力來懲罰弗弗西斯,最近幾百年才由牛頓等人搞清楚其基本理論;另一個比較近一點的妮子,電磁波很早就應用於通訊了,單基本原理也是後面麥克斯韋才搞清楚。
在科學界,實驗是檢驗真理的唯一標準;反過來,實驗也可以發現真理。