爱因斯坦都无法理解,为何会存在“既死又活”的猫?

宇宙时空探索 2024-11-14 16:05:01

量子论作为自然科学领域中得到实验最精确验证的理论之一,其量子态的奇异特性让众多科学家困惑,即便是量子力学的奠基者爱因斯坦和尼尔斯·波尔都难以理解,这究竟是为何?

在我们自小学起的科学教育中,意识是被摒弃在科学的大门之外的,人们都明白科学探究的是那些与人的意识无关的客观规律。然而,随着人类认知的不断进步,我们开始意识到意识并非可以被轻易忽视的,在理解世界的本质时,我们不得不将意识纳入考量。

打个比方,假设你的母亲在起居室中,或者她并不在那儿,这两个情形中必有一个是真实的。在普通人的认知里,关于物体的状态是明确的,物体要么处于某个特定位置,要么不在。这种观念基于一种固有的客观存在性,是不以人的意志为转移的。

但在量子力学的范畴内,情形却大相径庭。根据量子力学的基本原理,微观粒子可能呈现一种叠加状态,这种状态是模糊不定的。举例来说,一个电子可能同时存在于两个不同的地方,既在A点又在B点,这就是电子的叠加态。

对于这种状态,许多人或许会感到困惑,他们可能会提出疑问:“你的母亲在客厅或不在客厅,看一眼不就一清二楚了吗?”但在量子力学中,你的观察动作,会直接导致“波函数塌缩”,原本的叠加状态会瞬间转变为一种确定的状态。

可能有人会怀疑这是狡辩,但让我们来看一个著名的实验,即“薛定谔的猫”实验。实验设置是将一只猫置于一个封闭的盒子内,盒子连接着一个包含放射性原子核和毒气装置的装置。原子核衰变的可能性为50%,一旦衰变,就会触发毒气装置杀死猫。根据量子力学的叠加原理,在未观察之前,原子核、因而猫的状态都是一种叠加态,猫处于生死之间。

但有人说,打开盒子看看不就知道了?实际上,打开盒子的那一刻,你就进行了观察,猫的状态也就塌缩到生或死其中之一。

这让物理学家们震惊,原本以为只存在于微观领域的叠加态,在宏观世界同样存在,就像这只既死又活的猫。

量子力学的精髓在于,不确定状态向确定状态的转变需要意识的参与,这就是量子通信的神秘之处,也被称为“量子纠缠”。例如,一副手套,一只寄往上海,另一只寄往纽约,没有人能确定哪只手套是左手还是右手的,直到一地的人打开看到是左手套,另一地的人立马知道他的是右手套。

这就是纠缠的本质,一旦手套被寄出,在过程中状态是未定的,但只要一地的人观测到自己的手套是左手,另一地的人就能立即得知自己的是右手。

量子力学的实验表明,当我们将一个量子系统分裂成几个部分,在未进行测量之前,我们无法得知它们的准确状态。一旦我们测量出其中一部分的状态,其余部分会立即调整自己的状态以形成对应。

进一步推论到量子通信,假设一位女士在地球,一位男士在火星,两者之间可以通过量子纠缠来传递信息。女士拥有光子A,男士拥有光子B,若A和B处于纠缠态,对A施加的任何作用或信息,B都能立即感知到,速度远超光速。爱因斯坦曾称这种速度为“幽灵般的超距作用”,并对此表示拒绝,但事实证明,这种瞬时传递是真实的,量子纠缠将为人类带来前所未有的影响。

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评论列表
  • 2024-11-15 12:44

    量子即骗子

  • 2024-11-15 11:23

    [狗头]当你在100层楼时,要么回到地面继续你的生活,要么跳下去去令一个空间或世界。

  • 2024-11-18 03:32

    是一种幻想出来的未来,如果注入意识观察就会坍缩成现实[点赞][点赞]