在量子物理的神秘世界中,有一种现象始终让科学家和哲学家们感到无比着迷,那就是量子纠缠。这种现象不仅颠覆了我们对时空和因果关系的传统理解,还让人们怀疑,宇宙的基本规律或许远比我们想象的复杂得多。近期,中国的一组科学家通过一项突破性的实验,再次将量子纠缠这一神秘现象推到了科学探索的前沿。他们成功地测量了量子纠缠的速度,并精确地得出了一个令人难以置信的数字:两个纠缠电子之间的时间差为232阿秒(1阿秒等于10的负18次方秒)。这一发现不仅为量子物理学开辟了新的研究方向,也为我们提供了一个全新的视角,去重新思考宇宙的基本规律,甚至生命与死亡的本质。本期内容我们就来聊聊这个话题。
在我们宏观的日常生活里,物体遵循着固定的规则,仿佛一切都可以通过经典物理学的定律解释清楚。可是,当我们深入探究物质的微观世界时,发现这个世界并不像我们在日常生活中所观察到的那样“有序”。在量子力学的领域,许多现象彻底颠覆了我们对自然法则的直观认知,尤其是其中一个令人着迷的现象——量子纠缠。量子纠缠简单来说,是两个或多个粒子之间的一种神秘联系。即使它们相隔数十亿光年,它们的状态依然保持同步,仿佛它们之间不存在任何距离或障碍。这意味着,当我们对其中一个粒子进行测量时,另一个粒子会立刻作出相应的反应,无论它处于宇宙的哪个角落。这种即时性似乎完全违背了我们对宇宙中信息传播速度的理解,尤其是光速这个被认为是信息传播的最高速度的恒定值。量子纠缠现象最早由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森在1935年提出。他们在一篇著名的论文中提出了所谓的“EPR佯谬”,试图通过这一现象来质疑量子力学的完备性。
按照他们的理论,如果量子纠缠是真实存在的,那么量子力学就必须是不完整的,因为它允许一种超越空间距离的即时作用,而这与相对论的基本原理相矛盾。爱因斯坦对量子纠缠的即时性深感怀疑,并认为这种现象不应该存在。根据他的相对论,光速是宇宙中信息传播的极限,没有任何信息或影响能够超越这一速度。因此,量子纠缠中那种“瞬时的同步”违背了他对物理定律的理解。他将这种现象形象地称为“鬼魅般的超距作用”,并试图通过“隐藏变量”理论来解释它,尽管爱因斯坦的质疑引发了大量讨论,但随着实验技术的进步,科学家们逐渐通过多个实验验证了量子纠缠的真实性。20世纪后期,物理学家约翰·贝尔通过提出“贝尔不等式”检验了量子纠缠的理论。虽然量子纠缠现象早已被理论和实验所证实,但科学家们一直难以精确测量这种瞬时性的速度。直到最近,中国的科学家们终于完成了这一壮举。他们通过精密设备捕捉到了两个电子之间的量子纠缠,并成功测定了它们之间的时间差为232阿秒。(1阿秒等于10^-18秒)。
232阿秒意味着这种现象几乎是在不可思议的时间尺度内发生的。这个发现不仅证实了量子纠缠的瞬时性,也让我们对其速度有了一个具体的量化。232阿秒的时间差几乎可以忽略不计,表明量子纠缠的作用速度远超光速。这一结果直接挑战了我们对宇宙中信息传播速度的传统认知。经典物理学认为,所有的物理现象都遵循因果关系,即一个事件的发生总是由前一个事件引起,并且信息的传递需要时间。但量子纠缠似乎在告诉我们,因果关系并不一定需要通过时间和空间来维持。量子纠缠的“瞬时性”带给我们一个深刻的启示:宇宙的基本规律可能远不止我们日常感知的四维时空所能解释的。越来越多的科学家认为,宇宙可能包含着我们尚未直接探测到的隐藏维度,或者我们只是生活在无数个可能的平行宇宙之一。在这些隐藏的维度或平行宇宙中,时间、空间、物质和信息可能以我们尚无法理解的方式进行交互。量子纠缠现象的存在让我们意识到,宇宙的某些层面可能遵循着与我们宏观世界完全不同的规则。
然而,这项研究的影响远不止于揭示隐藏维度和多重宇宙的可能性。它甚至进一步推动了关于生命和死亡本质的思考,衍生出了一个极具争议的量子永生理论:想要理解这个理论,需要简要回顾量子力学的一些基础概念。量子力学研究的是物质在极小尺度下的行为,如电子、光子等亚原子粒子。在这个微观世界里,粒子的行为与我们在宏观世界中的直觉完全不同。粒子可以同时处于多个状态,直到被观察时才“坍缩”到一个确定的状态。这就是著名的波函数坍缩理论。这一现象的一个著名思维实验是薛定谔的猫:将一只猫与一个量子装置放在密封盒子里,装置的结果决定猫的生死。在没有打开盒子之前,根据量子力学的逻辑,猫既是活的也是死的,处于一种叠加态。这种量子叠加态的概念引出了“多世界诠释”,即每次发生量子事件时,宇宙会分裂成多个平行宇宙,每个可能的结果都在不同的宇宙中真实发生。量子永生理论正是基于多世界诠释提出的。它的核心思想是:在某个宇宙中,当一个量子事件导致你死亡时,在另一个平行宇宙中,你却幸存下来。由于量子力学允许所有可能性同时存在,理论上而言,在某些平行宇宙中,你将永远不会经历“死亡”。
量子永生理论带来了一个令人不可思议的结论:死亡或许只是局部现象。在一个特定的宇宙中,个体的确会死亡,但由于多元宇宙的存在,个体的意识永远不会真正消亡。这种看法颠覆了我们对生命终结的传统理解。传统观念认为,死亡是生命的自然终点,无论是谁,终将面对不可避免的死亡。而量子永生理论却提出,死亡在某种意义上是主观的,而非绝对的。对于旁观者而言,你可能已经死亡,但对于你自己来说,你的意识会不断“迁移”到其他平行宇宙中,继续存在下去。当然,目前它仍处于极其理论化的阶段,尚未通过实验得到直接证实。如果量子永生理论成立,那么,生命的意义究竟是什么呢?如果确实存在无限个平行宇宙,每一个宇宙中都有着不同的“我”,那么哪个才是真正的自我呢?对此,你们怎么认为呢?欢迎大家踊跃讨论,感谢大家观看,我是探索宇宙,我们下期再见。
发表评论:
◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。