量子纠缠是怎样超越过时空达到瞬间感应的?

科学黑洞

发布时间:19-12-0812:27

量子纠缠现象被称为鬼魅般的超距作用,“超距”两个字可是大多数物理学家都不喜欢的,因为这跳脱了科学的范畴。最开始牛顿发现万有引力定律,唯一一个缺点就是从牛顿万有引力定律出发推出引力是超距作用的,直到爱因斯坦提出广义相对论,从本质上解释了引力作用,认为引力的作用是有速度的等于光速。

而量子纠缠现象也是爱因斯坦提出的,这是在与量子力学哥本哈根派论战的背景下提出的。量子力学和相对论被认为是二十世纪物理学的两大支柱,爱因斯坦独自提出相对论,同时对于量子力学也有很大的贡献。但是量子力学的发展路线越走越“歪”,尤其是哥本哈根派的介入,让老一派的物理学家难以接受。

尤其是量子力学的不确定性原理,让爱因斯坦戏称为“上帝还掷骰子吗?”,而薛定谔针对这个原理也提出了“薛定谔的猫”思维实验,来嘲讽量子力学根本哈根派的不确定性原理。而随着发展论战趋于“炽热化”,在1935年5月爱因斯坦和另外两位物理学家波多尔斯基和罗森,发表了一篇题为《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗?》的论文,这个思维实验以三位作者名字首字母共同命名为“ERP实验”。

这个思维实验就是量子纠缠,指的就是如果有一个基本粒子分开成A粒子和B粒子,并且这两个粒子分开到足够远的位置,如果对A粒子进行观测它是左旋,那么B粒子就必须是右旋的。按照不确定性原理,A粒子和B粒子的自旋性质是不确定的,只要在观测那一刻才会知道。那么就会出现一种情况,A粒子确定为左旋,那么B粒子是如何“知道”该右旋的哪?这不就是超距作用,那么如果这个A粒子和B粒子的自旋在分开那一刻就确定了,不确定性原理就被推翻了。

在波尔听说这个思维实验后茶不思饭不想好几天,最后就提出了这两个粒子虽然天各一方,但本质上还是一个粒子它们处于纠缠状态,这就是量子纠缠。如果再从本质上来说没有人能够解释这样的机制。还有一种说法认为量子纠缠是高维空间在三维空间的投影,之所以表现出这种鬼魅般的超距作用,可能有第四个空间维度在起作用。

假如存在二维空间生物,从A点到B点它需要长途跋涉,那么如果从第三个维度它可以瞬间就到达,这就是多出一个空间维度犹如“神迹”。量子纠缠的超距作用也就不在那么鬼魅了。

文/杜若,图片来源网络侵删。

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