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史上最神秘的物理現象

生活 更新时间:2024-07-21 05:12:12

量子力學已經誕生100多年了,在這段時間中,量子力學已經發展得相對完善了,但是直到今天在量子力學中的一些現象和物理定律,仍然讓科學家感到費解。

比如說著名的“量子糾纏”,就是一個颠覆認知的現象,可是它又真實的存在,并且還是一個“超光速”的現象,難道相對論錯了嗎?意識還可以影響物質嗎?今天我們就來探讨這些問題!

史上最神秘的物理現象(一個讓人疑惑的物理現象)1

從某種程度上來說,量子力學的誕生是因為科學家發現了經典理論的局限性,因為随着科技的逐步發展,人類探索的範圍也在擴大,不再隻是局限于身邊發生的事情和規律,而是把目光放在了更遙遠的宇宙深處,還有更加微觀的量子世界。

愛因斯坦的相對論解決了物體在高速運動狀态時出現的問題,同時重新塑造了我們的時空觀,更加具體解釋了引力的存在,比地球更加宏觀的宇宙用相對論來描述完全沒有問題。

史上最神秘的物理現象(一個讓人疑惑的物理現象)2

提起愛因斯坦和相對論還有量子力學的時候,很多人都認為愛因斯坦不認可量子力學,其實事實并不是這樣的。

愛因斯坦是量子力學的奠基人之一,為量子力學的發展做出了很大的貢獻,在後續哥本哈根學派蓬勃發展時,愛因斯坦提出了很多問題,這些問題促進了量子力學哥本哈根學派的發展和完善。

史上最神秘的物理現象(一個讓人疑惑的物理現象)3

在愛因斯坦看來,相對論和量子力學都是不完善的理論,事實也正是如此,兩個理論彼此之間存在矛盾無法相容,這代表兩個理論都不完善。

愛因斯坦在晚年一直試圖創造一個大一統理論,也就是能統一四種基本力,用一個完美的公式去解釋宇宙中一切事情的理論,可惜的是這樣的理論就算是愛因斯坦這樣的天才也無法找到如此完美的理論。

史上最神秘的物理現象(一個讓人疑惑的物理現象)4

可能是因為現在的科技還不夠發達,也有可能是人類的積累還不夠,愛因斯坦直到離世前都沒有找到這樣的大一統理論。

同時,量子力學出現的一些難題也沒有得到解決,最讓愛因斯坦頭疼的現象,可能就是量子糾纏了,愛因斯坦曾經發表論文,描述了量子糾纏這個現象,稱呼量子糾纏為“鬼魅一樣的超遠距離作用”。

史上最神秘的物理現象(一個讓人疑惑的物理現象)5

物理學普遍認為,超遠距離作用不可能存在,信息傳遞的最快速度就是光速,但是量子糾纏這個現象,就像是漂浮在人類理論之外的“鬼魅”一樣,完全跳出了理論的束縛,時刻提醒着人類——宇宙中還有太多的未知等待着人類去探索

另外一位物理學家“薛定谔”在看到了愛因斯坦的論文後,十分認同愛因斯坦的觀點,他也認為目前的量子力學還不夠完善,不過他敏銳地發現,量子糾纏這個現象,應該是量子表現出來的内禀屬性,同時為這個現象命名為“糾纏”,量子糾纏這個名字就此誕生。

史上最神秘的物理現象(一個讓人疑惑的物理現象)6

那麼量子糾纏這個現象的神秘之處到底在哪裡呢?為什麼愛因斯坦這樣偉大的科學家也因為這個現象感到疑惑呢?量子糾纏是一個隻發生在量子系統中的現象,在我們生活的宏觀宇宙中,完全沒有類似的現象發生。

當兩個量子,在相互影響後,彼此量子糾纏之後,就變成了一個整體,并且就算我們把這兩個量子分開,距離很遠之後,仍然是一個整體,這就颠覆了我們的認知,在傳統認知中,隻要兩個物體分開之後,就無法再相互影響了,可是量子糾纏就真實的存在于微觀系統之中。

史上最神秘的物理現象(一個讓人疑惑的物理現象)7

兩個量子,就算彼此之間距離1光年,改變一個量子的狀态,另外一個量子也會在瞬間産生變化,注意是“瞬間”,一光年就算是光也要運動一年才能抵達,而量子糾纏可以在瞬間做出反應,所以才有人說量子糾纏是一個“超光速”現象。

不過量子糾纏的兩個粒子雖然可以相互影響,但是彼此之間并不會傳遞信息,信息傳遞的速度沒有超越光速,所以相對論也就沒有被打破,相對論的觀點仍然是正确的,信息傳遞的最大速度就是真空中的光速。

史上最神秘的物理現象(一個讓人疑惑的物理現象)8

就算再不願意相信量子糾纏的存在,它仍然真實地存在于宇宙中,并且在微觀宇宙中有着至關重要的影響。量子糾纏這個現象的存在,其實就是在暗示着人類理論體系還不夠發達,宇宙還存在着太多的未知等待着人類的探索。

畢竟人類探索宇宙的時間還很短暫,滿打滿算,也隻有幾百年,而宇宙已經存在了138.2億年,地球也已經在這片宇宙中存在了40多億年,人類文明隻有一萬年不到,在這麼短的時間内想要解決宇宙全部的秘密,自然是不可能的。

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宇宙存在很多無法解釋的現象可能并不是一件壞事,這代表宇宙要比人類想象的更大,整體的規律更加複雜,反而如果宇宙的秘密在幾百年的時間内就被人類全部破解的話,可能不是一件好事,因為那就代表宇宙沒有人類想象的那麼廣闊,未來人類在宇宙的舞台也沒有那麼廣闊,無限的宇宙,無限的未知,才是人類應該追求的。

史上最神秘的物理現象(一個讓人疑惑的物理現象)10

現在人類無法解釋量子糾纏,不代表未來人類不能解釋這個現象,可能是因為理論還沒有發展到相應的地步,就像是曾經的人類知道引力的存在,卻不知道引力的本質是質量引起的時空彎曲一樣,随着時間的推移,我們對量子糾纏的了解會更加深入,逐漸破解這個現象的全部秘密。

史上最神秘的物理現象(一個讓人疑惑的物理現象)11

量子糾纏讓人疑惑,并不妨礙它被我們使用,利用量子糾纏實現的量子通信,就比普通的通訊方式有點更多,保密性也更強。目前我們國家在量子通信領域的研究一直走在最前沿,甚至已經實現了100公裡的量子通信最遠記錄。

如果未來是屬于量子力學的,那麼我們一定是走在最前沿的!

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