量子纠缠的能量来自哪里?为何它们能无视浩瀚距离相互感应?

量子纠缠的能量来自哪里?为何它们能无视浩瀚距离相互感应?,第1张

量子纠缠的意思是如果两个一起诞生的量子被关联到一起,比如一个自旋向上,另一个向下,俗称它们被纠缠到一起了。纠缠的量子有个特点,当我们没有去观测它们时,我们不知道谁是向上谁是向下,但是我们观测其中一个,发现它的自旋是向上的,那么我们不需要观测另一个,就知道它的自旋一定向下,无论它在什么地方,无论它隔我们多远。

比如你家亲戚过去生了一男一女双胞胎,那么他们也就“纠缠”到一起了。在你不知情的情况下,如果其中一个留在家中,另一个漂洋过海来看你,敲了你家的门,那么在你打开门之前,你自然不知道谁是谁。但是当你打开门看到是男的,那么你当然知道那个在家的就是女的,逻辑推理而已。这种常识我们司空见惯了,所以量子纠缠的特性没有那么神秘。

双胞胎纠缠的能量来自他们的出生,量子纠缠的能量来自它们的产生。它们是天生的一对,无需感应,也无所谓相隔多少距离。就像在家的那个,管你打不打开门,看不看来访者,她无需感应,她就是女的,而不是你开开门看一看的那一刹那她才变成女的。

量子纠缠(quantum entanglement)不需要能量,因为它不传输任何信息。认为它需要能量,是因为你还是在以经典认知来看待量子效应。不过这是所有人都会有的困惑,爱因斯坦也不例外,所以爱因斯坦将量子纠缠称为 “幽灵般的超距作用” 。

所谓的经典认知就是决定论,爱因斯坦坚信如果掌握事物的运转规律,就能给出确定的描述,所以他认为量子力学的不确定描述是不完备的。爱因斯坦看不惯概率论,于是就用他那天才的大脑设计了好几个思维实验,企图击溃当时以玻尔为首的哥本哈根学派。

关于玻尔与爱因斯坦在索尔维会议上的三次交锋,可以说是物理学史上的一段佳话,相爱相杀的两人共同将量子力学推向了物理学的巅峰。玻尔也在于爱因斯坦的一次次交锋中走向了神坛,成为量子力学的重要****。

而爱因斯坦也在交锋中,运用他那疯狂的大脑了提出了各种精彩的"思想实验”,而最后一个最重量级的思想实验,更以论文的形式发表了在了《物理评论》上,核心内容就是描述量子纠缠的EPR佯谬。而“纠缠”这个词也是薛定谔看到爱因斯坦与波多斯基、罗森联名发表的论文后,在给爱因斯坦的信件中首次提出的。

EPR佯谬描述的“量子纠缠”现象,是一种从未被世人观察到,仅以当时刚构建的量子力学基础阐述,经爱因斯坦大脑疯狂运算81个脑回路后,炮制出来的一个看似虚无缥缈毫无真实感可言的幽灵。

一对神奇的粒子可以在无视距离的完全分离后,仍能产生神秘的联系,这在爱因斯坦看来是违背了相对论的超光速限制的,是不可理喻的。他以这一核心论点驳斥了量子力学不确信性描述的荒谬。在看到爱因斯坦的论文后,玻尔起初也认为不可能存在这样的现象,于是闭门检查爱因斯坦论文的漏洞,试图在逻辑上以及运算上扳倒爱因斯坦的推论。

然而,玻尔这次并未发现爱因斯坦的任何错误,但最后却给出一个和爱因斯坦完全相反了答案。玻尔抛弃了经典认知,选择相信了数学与逻辑推论,认为量子纠缠现象是可能存在的。

一场史 诗大戏就在一个否定,一个肯定的回答中落幕。当时的科研实力无力对爱因斯坦与玻尔的最终答案做出评判,不过在两位大神双双离世后,物理学界还是通过实验给出了最终的检验结果:量子纠缠现象确实存在。

量子纠缠成了一种纯粹发生于微观世界的现象,源于量子系统的不可分割性,即当几个粒子彼此相互作用后,粒子们所拥有的特性可能纠缠在一起成为一个整体,各个粒子的性质再也无法被单独描述,只能描述整体系统的性质。

为什么会这样?没有公认的回答。大多数量子力学的学者也是睁一眼闭一眼的态度对待这个问题,因为无法给出一个合理的回答。唯一能阐释清楚的超弦理论,却涉及高维空间而无法验证。

基于高维空间的概念,弦论把量子纠缠解释为粒子在高维空间的三维投影,即纠缠的粒子实际处于高维空间中,本就只有一个,只是投影到了不同的三维空间位置而已。只是这种高维空间只存在于普朗克尺度之下。

以上为超弦理论中,数学家构建的高维空间模型,又称卡拉比丘成桐空间,共六个维度。

在超弦理论的理解中,这六个维度卷缩在我们这个四维宇宙的普朗克尺度下,相当于我们这个世界的一个六维伴生宇宙。

量子的种种奇异现象都可以在高维空间下得到解释。不过大多数人认为弦理论只是一个精彩的理论,却不是一个可信的理论。基于数学推导出来的高维空间可能只是一种假想,无法实验验证的理论,再美妙可能也只是一个美丽虚幻的梦。弦论预言的超粒子也从来没有找到,“宇宙的琴弦”撩拨了太多人的心弦,却至今没有留下任何物理性的实证。

所以源于弦论的超弦理论、M理论的高维空间理论逐渐沦为物理学研究的禁忌。无论弦理论家有多么无比的才情,激进的革命,以及动人的宣传,终抵不过现实的打击。科学史上也确实有许多错误的思想曾经看上去是那么的美妙。

先不去评判对错,弦论最大的失败在于太过早去触及宇宙的本质,而科学是一门循序渐进的知识获取体系。

最后的最后,再回答一下题主的问题。量子纠缠的粒子之所以能忽视距离而相互感应,在弦论的解读下,三维空间中的距离对于高维空间来说,并不存在。我们看见的只是我们能看见的两个或多个粒子,在高维空间中,那就只是一个粒子而已。而除了弦论的其他理论对此还没有任何解释,但至少量子纠缠的并不涉及信息的传输,也没有能量的参与。

答:纠缠粒子对之间的超距作用,本身是不传递能量的,也不传递有效信息,至于量子纠缠更深层的机制,目前还是科学中的谜团。

量子力学的正统诠释,可以很好地描述量子纠缠的规律;科学就是这样,可以通过数学方式,来描述物质的发展规律,至于更深层的机制,科学不一定能揭示。

比如万有引力定律,可以很好地描述弱场下的引力作用,但是却揭示不了引力的本质;又比如我们知道不确定原理的精确公式,却不了解不确定性原理更深层的机制。

量子力学描述,处于纠缠态的两个粒子,无论它们相距多远,本质上是一个整体,由同一个波函数进行描述;一旦我们对其进行测量,波函数塌缩成两个量子态,这种塌缩过程是同时的,无视距离的,塌缩结果也是随机的,所以不能传递有效信息。

其中说到的“有效信息”,部分读者可能难以理解,我们假设A有一段确定的信息a,要传递给B,那么信息a就是有效信息,无论A通过什么方式把这段信息传递给B了,都说明信息传递成功。

在量子纠缠中,无论你用什么办法,也无法利用超距作用来传递有效信息,因为在量子纠缠中,波函数塌缩结果是随机的。

但是纠缠粒子的随机坍缩结果,存在一定关联性,我们可以利用这种关联性来作为信息传递的密钥,量子通信原理就是这样的,加密信息只能通过传统通讯方式进行传递,随机密钥通过量子纠缠进行传递,所以有效信息的传递速度取决于传统通讯,也就无法超过光速。

目前科学家能在数学上,精确预言量子纠缠的所有结果,以及结果的可能性,但是更深层的机制没人说得清楚,或许不是我们这个时代的物理学能解释的。

1首先你得了解什么是微型小说:

微型小说又名小小说,超短篇小说,一分钟小说。过去它作为短篇小说的一个品种而存在, 后来的发展使它已成为一种独立的文学样式,其性质被界定为“介于边缘短篇小说和散文之间的一种边缘性的现代新兴文学体裁”。阿·托尔斯泰认为:“小小说是训练作家最好的学校。”

微型小说在写作上追求的目标是四个字:微、新、密、奇。

说的简单点,字特少,一般不超过几千字。

详细资料:

http://baikebaiducom/view/66612html

2日本作家“星新一”就是以微型科幻小说见长,可以参考他的作品。

弗里蒂克·布朗的科幻微型小说《地球上最后一个人》肯定要提的,全文只有一句话:

地球上最后一个人独自坐在房间里,这时忽然响起了敲门声……

中国作家张东明写的《客厅里的爆炸》也很有名。

老期的《科幻世界》里有很多,看字少的就是微型小说了。

1“少年的超能力,让落日无限拉长,让月光黯淡,让风停,让心动永恒。”

2“我不想当一只普普通通小羊,我要当你睡前数的最后一只小羊”

3 你曾打马过银河,倒影一百光年长。

4我们是这个宇宙奇迹般的存在,也是这个宇宙最无关紧要的尘埃。

5你把宇宙的终极奥秘告诉我,然后毁灭我。

6总有一天,宇宙变成一个点,你和我都在里面。

7我本是一颗暗淡无光的星,坐落于银色海洋之上,直到听见了另外一个星系的回声,于是便努力的将我这颗星球为你亮起。

8十万光年银河系,亿万个星体,而我只想以世纪和你在一起。

9粒子们一个又一个,一个又一个构成你。

10日迈月征,朝暮光转。

11黑夜漫长无边,好似蛰伏着诸多难以估琢的东西。 然而头顶星光漫漫,不知多少光年之外的行星带从天际

12“在夏天,我们吃绿豆、桃、樱桃和甜瓜。在各种意义上都漫长且愉快,日子发出声响。”

13“作为离太阳最近的一颗行星,水星无法脱离自己的轨道也无法更靠近太阳,从最初的想要去靠近,到最终的以遵循原有的轨道相伴运行,借由天文的概念来喻指人与人之间亦远亦近的 情感 关系。”

14“人一旦陷入难过,所有不美好的事情都会乘隙而入,不留余地。悄悄地,在漫漫夜色里制造出一片深蓝。”

15“朝着一个既定的方向去努力 就算再没有天赋 在时间的积累下应该也能稍稍有点成就吧”

16我们生在红旗下,长在春风里,人民有信仰,国家有力量,目光所致皆为华夏,五星闪耀皆为信仰!

17“希望大学是一个新的开始,能遇见一个很棒的人。”

18“有人不善说爱于是 他送你一朵玫瑰 送你夏天的海浪和温热的风再送你 一个稀松平常的吻”

19感谢那些被看作「无意义 无用 浪费时间」的事物,它们通常不费脑子还令我开心

20“我和我最爱的人之间,没有相互理解,而是彼此宣战,‘赢’是唯一的目的,为此我们不懈努力。 ”

21“比较遗憾的是,还没来得及和喜欢的人在教学楼天台感受一下夏日的晚风,就猝不及防地成为了一个不太合格的大人。”

22“想要美好的瞬间静止,难过的时刻快进,‘可时间只负责流逝’。”

23“因为不是每个人都可以活得理性、通透和洒脱,所以人间才是人间。”

24“那么热的夏天,少年的后背被女孩的悲伤烫出一个洞,一直贯穿到心脏。”

25“我想要我们散步、看海、挤公车,合影、淋雨、说拜拜。最好再加一条,特别相爱。”

26“愉快相处的第一要义——别单方面把对方当成无限容量的坏情绪树洞,每个人都有自己需要过好的生活。”

27“在闲散夏日走走停停着,当落日带走了空气中的热气,月亮便随之升起。每个黄昏都有它温柔的颜色,我永远爱一天之中的这个时刻。”

28我这个人自由散漫惯了比较喜欢互不干涉的状态可那样的关系 又不够相爱

29“造物主自玫瑰诞生起便策划了这场名为救赎的邂逅。”

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