存在一只“既死又活”的猫?这是一个连爱因斯坦都无法理解的事实

2019-03-19 16:42

量子力学是自然科学史上被实验证明最精确的一个理论,但是量子的观念没有人能够理解,连量子力学的创始人爱因斯坦和波尔都不能理解,为什么这样说?

因为从小学自然科学的我们都知道,意识是被科学拒之门外的,唯恐避而不及的,同时我们也都知道一句老话:科学研究的是不以人的意识为转移的客观规律。但是人类发展到今天发现,意识是规避不了的,意识不能排除在客观世界之外,一定要把意识加进去我们才能认识搞懂它。

举个例子,比如说你的妈妈在客厅里面,或者说不在客厅里面,两者必然有一个是对的,要么在客厅要么不在客厅,这就是普通人的关于状态的概念,一般人认为客观物体一定要有一个确定的空间位置,而且这种存在是不以人的意志为转移的,是客观的,而且是天经地义的。

但是量子力学里就不一样的了,量子力学的基本原理就是微观粒子可能处在叠加态,这种状态时不确定的,例如电子可以同时处于两个不同的地点,可能在A点存在也可能在B点存在,电子的状态是在A点又不在A点的叠加

可能有很多人不理解这样的状态,有人可能会说:你的妈妈既在客厅又不在客厅,到底在不在,你看一眼不就知道了?但是量子力学恰好就认为:你要去看妈妈在不在,你就实施了观测的动作,你一观测,妈妈的存在状态就坍缩了,就从原来的在客厅又不在客厅的叠加状态,一下子变成在客厅或者不在客厅的唯一状态了。

或许也有人会说,这是在诡辩。那么先来看一个著名的关于量子力学的实验:”薛定谔“的猫,估计不少人都听说过。薛定谔与很多人一样觉得不可能,想去推翻量子力学的叠加态,结果反而证明了物质世界和意识不可分开,实验室这样的。

把一只猫放进一个封闭的盒子里,然后把这个盒子接到一个装置上,这个装置包含一个原子核和一个毒气设施,原子核有50%的可能性发生衰变,衰变的时候就会发射出一个粒子来,这个粒子一发出来了就会触发毒气设施,毒气一触发就会杀死这只猫,这是他想象中的一个实验。

根据刚才提到的量子力学的叠加原理,没有观测的时候,原子核是处于已经衰变和没有衰变的叠加状态,就是既可能衰变也可能不衰变,而这个时候猫的状态时可能活着也可能死了,也就是说猫也处于这种既死又活的叠加状态,但是猫可能处于这种状态吗?

有人可能会说,打开盒子看一下不就行了?但是打开盒子一看就是做了观测动作,猫就只能是死或者活了。

这个问题一提出来,物理学家都惊呆了,原以为只有微观世界才有这种叠加状态,如今宏观世界也一样了,猫不就是这样吗?有一只既死又活的猫!

量子力学的基础就是从不确定的状态变成确定的状态一定要有意识参与,这就是量子通信真正的奥秘所在,叫做“量子纠缠”。打个比方,从北京买了一副手套,把手套中的一只邮寄到上海,另一只邮寄到纽约,那么邮寄到上海的是左手套还是右手套呢?谁都不知道。如果纽约的人收到了打开一看是左手的,那么上海的人不用看就知道收到的是右手的!

这就是规则,一旦邮寄出去了,邮寄的过程中不确定,但是一个人只要观测了他收到的手套是左手还是右手,另一个人不用观测就知道了,这就是纠缠的一个例子。

量子力学大量实验证明,如果把同一个量子体系分开成几个部分,在为检测之前,我们永远不知道这些部分的准确状态,如果检测出其中之一的状态,在这瞬间其他部分立即调整自己的状态与之对应!也就是说,其中一个部分能瞬间感知其他部分的状态!

引申到量子力学的信号传输,如果一位女士和一位男士相距很远,一个在地球一个在火星上,他们就可以用量子纠缠来传输信息,女士有光子A,男士有光子B,而光子A和光子B处于纠缠状态,对A光子施加的任何作用或任何信息,B光子都能马上收到,速度远远高于光速,而爱因斯坦甚至拒绝承认这种远高于光速的瞬间传送,称之为“幽灵的超距作用”,但事实证明,爱因斯坦错了,这种瞬间传输确实存在,而且可以预见的是,量子力学的这种“量子纠缠”会给人类带来超乎想象的影响!

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