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量子糾纏宇宙到底有多大

圖文 更新时间:2024-12-24 20:20:57

先來個思想實驗。

工作一天之後,你回到家中,吃完飯想放松一下。坐在沙發上剛打開手機想刷視頻,這時候手機在你手中突然無緣無故地消失了,面對此情此景,你有何感想?是不是一臉懵逼?

在驚訝之餘,你開始在房間裡尋找手機,竟然在廁所裡的洗衣機上面找到了!你心裡肯定有疑惑,甚至有些後怕:手機怎麼可能突然跑到廁所裡呢?這不可能發生!

現實世界确實不太可能發生,但在量子世界裡,一直發生着如此詭異的事件!

接下來回到正題。

量子糾纏宇宙到底有多大(量子世界到底有多詭異)1

如今我們知道光具有波粒二象性,著名的雙縫幹涉實驗也表明了這點。而波粒二象性隻是量子世界中基本粒子的特性之一,不确定性才是量子世界的核心。

何為不确定性?通俗來講,我們不能同時獲取微觀粒子準确的位置和速度信息。微觀粒子的速度越精确,它的位置就越不精确。反之,如果微觀粒子的位置越精确,那麼它的速度就越不精确。

量子糾纏宇宙到底有多大(量子世界到底有多詭異)2

現實世界中,我們很容易測量到汽車的速度和位置,但在微觀世界裡,你做不到這點。

量子世界的這種不确定性還引發了一個著名的思想實驗:薛定谔的貓。相信你應該對這個思想實驗有所耳聞,這裡就不再詳述了。

按照量子力學诠釋,貓的狀态應該是“既死又活”,而不是“要麼死要麼活”。但顯然這是不可能的,現實世界怎麼可能存在一隻“既死又活”的貓呢?這太荒唐了!

量子糾纏宇宙到底有多大(量子世界到底有多詭異)3

不過,量子世界裡一切微觀粒子都處于疊加态,用薛定谔的貓來诠釋就是“既死又活”的狀态,我們不能準确測量出微觀粒子的位置和速度,隻能用概率去描述。

光子如此,電子也是如此。我們經常說“電子圍繞原子核旋轉”,其實這種說法是不嚴謹的,電子并不是圍繞原子核旋轉,因為電子并沒有明确的位置,我們隻能用概率去描述電子在某個位置出現的概率。

理論上講,電子可能出現在任何地方,可能出現在你家裡,甚至出現在月球上,隻不過這種概率非常小罷了。

而由于我們都是由基本粒子組成的,意味着你也可能出現在任何地方,比如可能出現在火星上,但這種幾率實在太低了,以至于我們認為不可能發生。

量子糾纏宇宙到底有多大(量子世界到底有多詭異)4

還有更詭異的量子糾纏和量子隧穿效應,都完全颠覆了我們的傳統認知。量子隧穿效應就好比這樣,你最多隻能越過2米高的牆,所以當你面對一堵5米高的牆時,無論如何你都翻越不過去。

但如果你在量子世界,你有一定幾率瞬間跨越到牆的另一邊,隻要時間足夠短,就可能發生!

以上就是量子世界的詭異之處,當然還有很多詭異的現象等待人類去發現。量子力學已經有一百多年曆史,至今沒有任何人能夠完全弄明白!

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