【三篇】 诡异的量子纠缠，速度超过光速10000倍，可以让我们瞬间移动？

诡异的量子纠缠，速度超过光速10000倍，可以让我们瞬间移动？

宇宙探索观 2021-12-15 20:19

如果用一个词语形容量子力学，恐怕只有用“诡异”两字了。甚至连物理学家们都承认：没有谁能真正懂得量子力学，可见量子力学到底有多么恐怖，多么不可思议。



而正是因为量子力学如此晦涩难懂，市面上某些人也动起了歪脑筋，利用量子力学这种前沿科技开始了“坑蒙拐骗”的勾当，宣称什么“量子波动速读”，利用所谓的“量子纠缠”与人类大脑之间的互动，达到瞬间记忆书本内容的奇效。

你别说，还真的有不少人上当受骗。也难怪，普通人很难去深入了解量子纠缠到底是怎么回事，只能听某些人“瞎忽悠”，说量子纠缠和人类大脑心灵感应有关，甚至会说量子纠缠与灵魂息息相关。



量子纠缠，确实是量子力学中一个非常诡异的现象，也是真实存在的现象。现代科技中物理学家们也能够利用量子纠缠现象为人类服务。

那么量子纠缠到底是怎么回事？为什么说量子纠缠的速度远超光速？我们可以利用量子纠缠进行瞬间移动吗？



首先，量子力学的核心思想是“不确定性”（也有叫“测不准原理”），当然量子纠缠现象也是基于这个核心提出来的。



通俗来讲，所谓不确定性，就是说我们无法同时测量出微观粒子的位置和速度（动能），这种不确定性非常违反我们的日常生活认知。

比如说一辆汽车在你身边呼啸而过，我们当然很容易计算出汽车在某个时间点的位置和速度，但在量子世界就行不通了。



所谓测量，我们只能通过光线反射到眼睛里才可以做到。比如说，我们想测量一个电子的位置和速度，就必须有光从电子反射到我们的眼睛里，不管是我们直接观看还是通过高科技仪器观看，总之，必须有光反射到我们眼睛里。



不过由于微观粒子质量很小，比如说电子，很容易因光子照射受到干扰。理论上讲，我们要想测量一个电子的精确位置，需要用波长较短的波。但波长较短的波，携带的能量就较大，对电子的干扰就更大，就很难测量出电子的速度。



同样地，如果我们想测量一个电子精确的速度，需要用到波长较长的波，但又会因为波长较长，电子的位置就很难测量的精确。

这就比较尴尬了，就像“鱼和熊掌不可兼得”一样，为了获取一个微观粒子的精确位置（速度），我们就必须舍弃速度（位置）的精确性。



但这在现实宏观世界就不是问题了。还拿上面说的汽车举例子，由于汽车与光子的质量相差太大，无论是波长波段的光对汽车的影响完全可以忽略不计，所以我们很容易测量出汽车的位置和速度。



这就是不确定性，微观世界的粒子只能用概率来描述，有一个专有名词来描述这个概率：波函数。当我们观测某个微粒时，波函数就会坍缩，成为精确的粒子。



说白了，在我们没有观测时，微观粒子的状态是非常模糊的，而一旦实施观测，粒子的状态就确定下来了。也就是说，我们的观测直接影响到粒子的状态。



这种现象放在宏观世界太诡异了。而爱因斯坦也有“不看月亮时，它就不存在吗？”来质疑以波尔为首的“哥本哈根学派”的不确定性。爱因斯坦薛定谔等科学家认为，量子力学背后还隐藏着更多不为我们所知的奥秘，不能简单用“不确定性”来解释量子世界的诡异。

其中一个著名的思想实验：薛定谔的猫，就是薛定谔用来讽刺波尔提出的不确定性理论的思想实验。用一个“既死又活”的猫赤裸裸地讽刺（这里不再详述薛定谔的猫）。



基于不确定性原理，哥本哈哥学派还提出了诡异的量子纠缠现象，被爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”，量子纠缠的速度远超光速，甚至能超过10000倍，显然这与爱因斯坦的相对论中的光速现象相矛盾。



举个现实中通俗的例子。有一副手套分别装在两个袋子里，无论这两只手套相距多远，哪怕分别位于宇宙的两端，只要我们打开其中一只手套，发现是左手套，那么另外一只手套肯定是右手套，我们瞬间就能知道“右手套”的信息。



这双手套就像是纠缠中的微观粒子，能瞬间感应彼此。并且“约定”好了：你是左，我就是右。



按照量子力学的不确定性来诠释，就很难说通，在没有打开袋子之前，两只手套的状态一直处在模糊的叠加状态中，也就是说一个袋子中既可能是左手套，也可能是右手套。显然，这是不可能的，在装入袋子之后，即使我们没有观测，袋子里手套的状态就已经确定了。



而波尔的解释是这样的：两只手套在装入袋的瞬间，它们的状态就已经“坍缩”并确定下来，之后的打开观测并没有任何影响。他认为这种思想实验是不成立的。

以波尔和爱因斯坦为首的两个学派之间的争辩一直持续了很多年。在上世纪六十年代，贝尔做了一个实验，证明纠缠中的光子“相互沟通”的速度确实远超光速，而且还快很多。只有又有很多科学家做了类似的实验，结果都证明量子纠缠确实真实存在。



速度远超光速？难道爱因斯坦的相对论被推翻了。



非也，虽然量子纠缠的速度远超光速，但彼此纠缠的粒子之间并没有传递任何信息，纠缠中的粒子是一个整体，表现出来的是整体性，单独测量一个肯定会影响另一个粒子的状态。由于没有信息传递，我们当然不能用量子纠缠传递任何信息了，更不能用量子纠缠现象来进行瞬间移动了。



而我们正在大力发展的量子通讯，其实并不是“超光速传递信息”，只是利用量子纠缠现象进行“加密”。由于微观粒子的不确定性，科学家们利用纠缠中的粒子生成密码，这种密码是随机的，不可能被破解。

而且就算是有人试图破解密码，肯定会对纠缠中的粒子造成影响，于是纠缠中的粒子立刻“坍缩”，这种改变会立刻被监测到：有人试图破解密码！



所以说，虽然量子纠缠非常诡异，但这种现象并没有违反爱因斯坦的相对论，我们并不能利用量子纠缠来进行任何超光速工作。

量子力学和相对论是现代物理学大厦的两大基石，我们通常所说的“量子力学与相对不协调”指的是量子力学与广义相对论不协调，前者强调时空并不是连续的，后者恰恰相反。而量子力学与狭义相对论并没有什么矛盾！

（来源：百度，见https://baijiahao.baidu.com/s?id=1719214542598233276&wfr=spider&for=pc）

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