綜述
網路上有一句非常有名的調侃,叫作遇事不決,量子力學,是網友們經常用來打趣的一個熱梗,意思是要是遇到你解釋不了的事情,就搬出量子力學來,也不管對不對,只要聽上去很厲害就對了。
不過真正的量子力學可沒有這麼簡單,它所包含的理論和要解決的問題就是非常複雜的,很多經典物理學理論都是它的內容,在它之外,還有一個概念叫作量子糾纏,據說能夠解釋靈魂的存在和瞬間移動等,這到底是不是真的呢?
量子力學
先來說說量子力學,如果說現代物理學有左膀右臂,那麼一個是相對論,另一個就是量子力學,從它的名字上其實我們就能看出來,量子力學主要研究的是微觀世界中的物質,這個尺度大概可以定在原子和亞原子這個層級,從中也就衍生出來我們熟悉的很多學科,比如粒子物理、原子物理和核物理等等。
從歷史沿革上講,量子力學的出現其實代表著物理學的新生,因為舊有的理論體系已經不足以解釋各種新的發現和問題,所以在20世紀初,它開始以全新的視角和研究方取代了傳統的物理學,跟相對論一起,支撐起了現代物理學的天空。
當然,它也不是完全跟過往決裂,因為舊有的體系當中還有著很多它賴以發展的基礎,其中最重要的就是三位大師的成果,普朗克、愛因斯坦、玻爾與他們所貢獻的量子理論。
站在前人的肩膀上,新的量子力學結合新的研究進展,吸收歷史經驗中的有益成分,逐漸搭建起來一個新的體系。
而說到它和相對論之間的關係,其實量子力學在最初的時候並沒有將這個重要的理論考慮進去,更準確地說是狹義相對論。
因為一些研究者在透過特定方程對二者之間的聯絡進行描述的時候,發現無法達到很理想的效果,特別是在處理物質粒子的出現和消失時,幾乎是無效的,這個困難要到量子場論被提出來之後,才真正被解決了,而且更加緊密地將兩者聯絡在了一起。
凡提到量子力學,必定要考察狹義相對論,反之亦然,而另一個重要的物理現象卻和量子力學之間表現出非常明顯的相斥,這就是萬有引力。
對於我們來說,引力的存在和作用已經是毋庸置疑的一件事了,但是從量子力學的視角看,卻是無法得到合理解釋的,不管是否考慮其它理論的介入,要想在它們之間牽線搭橋,還是很難的,因為新的量子力學與舊的量子論之間還是有很多區別的,比如一個最著名的概念,就是量子糾纏。
量子糾纏
如果你去經典力學的體系當中找,絕對是沒有這個詞語的,它專屬於現代物理學的框架當中,是一種特別的描述體系,什麼叫作量子糾纏呢?
簡單來說,就是特定的粒子所具備的特定性質並不侷限於自身內部,如果它與其它的粒子發生作用,或者進入到一個新的系統當中,那麼我們在描述這堆粒子或者這個系統的時候,就不會一個一個地單獨闡釋,而是把這些性質整合起來,從而能夠更加準確地得出最後的結論。
一般來說,我們會在一些反常的情景中見到它的運用,比如某個系統因為未知的原因而發生失序的現象,或者這個系統當中的粒子資訊突然出現了缺失等等,這時我們就需要考慮到量子糾纏的因素了。
從相關性上看,量子糾纏與系統的失序程度以及資訊缺失的多少之間成正比,這個關係看上去有些不好理解,但我們可以嘗試用日常生活中的場景來代入。
比如現在需要組織起一支支教的團隊,人數未定的情況下,有很多人都會來報名,一開始只有十個人的時候,7個都是本地的,各自之間都很瞭解,行動起來一致性也很高。
但是隨著越來越多的人加入,隊伍擴充套件到了50個人,這時候就會發現,這些人來自五湖四海,想要長期支教和短期支教的比例相差很大,有特殊情況的人還會額外提出一些特殊的要求,大大增加了管理的難度,也就容易出現秩序混亂的情況。
量子糾纏其實跟這個很像,它要處理的就是個體與系統之間的關係,追求在一種混亂的共同體中找到平衡。很多人據此將其和人類的靈魂聯絡在一起,覺得我們的意識也是一個這樣的多層次的系統,各種能量和物質之間相互作用,力求實現的就是讓這個身體能夠正常運轉。
量子糾纏所實現的效果,就像靈魂對肉體的意義一樣,一旦沒了它,這個人也就完了。
除此之外,量子糾纏也因為它在速度方面表現出來的一些特徵,成為了許多人熱切關注的物件。
因為有說法稱它的速度要比光速還要快上1萬倍,如果這種運動速度是透過資訊傳遞的形式來實現的,那麼瞬間移動也許會成為現實。
結語
不過這些都是沒有實證研究的猜想,要想更進一步地探索和利用量子糾纏,還是需要腳踏實地進行專業分析。
實際上,量子糾纏只是為我們提供了一個新的看待世界和物質的模型,至於靈魂和瞬移這樣的東西,還是交給文學和電影比較實際了。