“量子纠缠”荣获诺贝尔物理学奖,或许大家的命运都已经被决定好

星空承载梦想 2024-01-29 09:10:52
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根据科学家的研究我们能够知道,在地球上有很多生物,有海洋生物、有陆地生物、有两栖生物和微生物等等,人类是地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,经过几千年的科技发展,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,人类之所以能够有如此之快的发展速度,主要是因为在人类科学发展的道路上出现了很多伟大的科学家,比如说牛顿、爱因斯坦、哥白尼、霍金、伽利略等等,这些科学家的出现,给人类的科技发展起到了非常重要的作用,而诺贝尔奖就是为这些为人类作出巨大贡献的人而设立的。诺贝尔是瑞典人,在1833年出生,他是一位优秀的发明家、工程师、化学家、企业家,他的一生一共有350多种专利。

在诺贝尔即将辞世之际,诺贝尔立下了遗嘱:请将我的财产变作基金,每年用这个基金的利息作为奖励,奖励那些在前一年为人类做出卓越贡献的人,从1901年开始,诺贝尔奖正式开始发放,从1901年到2022年,一共有900多位科学家获得了诺贝尔奖,2022年诺贝尔物理学奖颁发给了法国科学家阿兰.阿斯佩、美国科学家约翰.克劳泽和奥地利科学家安东.蔡林格,以表彰它们在纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学方面所做出的的贡献。而量子纠缠被证明,让更多的人对量子力学更加充满好奇,说到量子力学,还需要从19世纪的时候开始说起,在19世纪的时候,人类以为自己已经解决了地球上所有的问题。

比如说在远低于光速的情况下,牛顿的经典物理学能够解决所有的机械问题,电磁现象被总结为麦克斯韦方程,光现象被波动定律完美解释,热现象被热力学解释,在接近光速或者超越光速的情况下,爱因斯坦的相对论能够解决一切问题,就在科学家认为我们已经破解了世界上所有的奥秘时,科学家突然发现在微观世界中,这些理论就失去了效果,于是在19世纪的时候,众多科学家普朗克、玻尔、海森堡、薛定谔、爱因斯坦等人一起创立了量子力学,量子力学是描述微观物体的理论,和相对论一起成为现代物理学的支柱,量子力学最开始是由普朗克提出的,他是德国的理论物理学家,1918年因发现了能量量子获得诺贝尔物理学奖。

普朗克对理论物体做出了很大的贡献,不过他作为物理学家的名声主要是他作为量子理论创始人的角色,在量子力学建立初期,很多理论被宗教人士拿来攻击唯物主义,到现在为止,我们都没有彻底研究明白量子力学的奥秘,通常来说,科学家喜欢用诡异来形容量子力学,因为在量子力学当中,有很多违反常识的现象,首先,量子叠加原理告诉我们,微观粒子并不像我们平时所认知的那样只能够处于一个确定的状态,相反,它们可以同时处于多个状态之中,直到我们观察到他们的时候,它们才会选择其中一个状态,这种神奇的现象让人不仅感叹:世界居然如此复杂而诡异,更加令人匪夷所思的就是量子纠缠。量子纠缠是物理学领域中极为神秘的一个现象,其深奥的性质和潜在影响力吸引了很多人的关注。

量子纠缠是一种超奇妙的物理现象,它让微观世界的粒子在相互远离的情况下也能够建立一种神秘的联系,这些微小的家伙可以是光子、电子或原子,它们玩的是量子力学的游戏,不按我们日常生活中那一套经典物理学的规矩来。量子力学告诉我们,这些微粒的状态在我们观测之前都处于一种模棱两可的状态。量子纠缠指的是两个或者多个量子之间形成一种特殊的联系,使他们的状态密切相关,当两个量子纠缠在一起的时候,即使他们相隔很远,一个量子的状态改变也会立即影响另一个量子,简单来说就好像是心灵感应一样,无论它们相隔多远,彼此之间的感应都是瞬间完成的,量子纠缠最早是由爱因斯坦、波多尔斯基、罗森在1935年的时候提出的。

当时他们认为这种现象是量子力学理论的一个不足之处,因为它违反了经典物理学中的因果律和侠义相对论的光速不变原理,然而随着科学的发展,量子纠缠现象得到了实验验证,成为了量子力学的重要组成部分,我们可以假设有一对纠缠的量子A\B,它们分别位于地球和火星,这个时候A和B同时处于两种状态,上和下,当我们测量A时,假设它处于上状态,那么由于A和B纠缠在一起,我们就能够马上知道B处于下的状态,即使我们没有观察到B,也能够知道它的状态,而让科学家感到神奇的地方就是,这种现象不会受到距离的限制,即使两个纠缠的粒子分别在宇宙的最南端和最北端,也能够瞬间完成感应。量子纠缠为我们提供了一个全新的研究视角,也带来了很多实际应用的可能性。

曾经著名的物理学家爱因斯坦得知量子纠缠之后,将其称为是“鬼魅般的超距作用”,因为它似乎违反了因果关系,也就是说,它没有任何信息可以在两个粒子之间传递,而且这种传递的速度远远超出了光速,这本应该是不可能的, 但事实上,这并没有真正的违反因果关系,因为我们不能利用这种现象来传递信息,也不能够通过控制一个粒子的状态来影响另一个粒子的状态,我们只能够被动的观察它们之间的关联,量子纠缠只是描述微观粒子状态之间关系的现象,而不是宏观世界的因果关系。通过量子纠缠现象,我们可以将其运用在生活中,比如说我们能够建立量子通信:量子纠缠可以用来建立安全的量子通信通道,通过量子态的纠缠特性,确保信息传输的安全性。

量子密钥分发:量子纠缠可以用来实现量子密钥分发协议,用于保障信息传输的机密性。量子随机数生成:通过测量量子纠缠态的一部分,可以生成真正的随机数,用于密码学和其他应用。量子雷达:量子雷达利用纠缠光子的特性,可以在远距离探测目标物体,同时减小被探测物体感知到雷达信号的可能性。这对于隐身飞机和隐形船只的探测具有重要意义,同时也有助于提高雷达系统的性能和精度。2022年中国科学家通过"墨子号"卫星首次实现了1200公里的量子纠缠。量子纠缠被证实意味着在未来的通信技术中可以利用量子纠缠来实现超高速、超安全的通信。此外量子纠缠还可以用于量子计算和量子加密等领域。

量子力学的实际作用远比我们想象的要多,看到这里,相信很多人都会产生一个疑问,就是为什么量子纠缠能够瞬间影响对方?很多科学家认为,量子纠缠能够无视距离,其重要原因是因为他们之间存在叠加态,如果两个粒子一开始具有某种特殊的联系,那么即使两个粒子分开,其叠加态也是缠绕在一起的,而量子纠缠正是这种叠加态相互缠绕的体现,简单来说,一个0自旋的粒子突然衰变了,成为了两个粒子,那么这两个粒子由于都是由同一个粒子衰变而来的,所以在最初的时候就建立了某种联系,未来不管这两个粒子相隔多远,这种联系一直都会存在,具体表现就是叠加态的相互缠绕,叠加态原理是量子力学中的一个基本的原理。

它说明了波函数的性质,如果ψ1是体系的一个本征态,对应的本征值为A1,ψ2也是体系的一个本征态,对应的本征值为A2,根据薛定谔方程的线性关系,ψ=C1ψ1+C2ψ2也是体系一个可能的存在状态。简单来说就是微观粒子可以同时位于两个甚至多个地点的状态,更加诡异的是,直到有人观察它的时候,叠加态才会坍缩成一个确定的状态,相信很多人看到这里都有些看不懂,不过没有关系,毕竟连科学家都不一定能看懂,曾经著名的科学家费曼先生说过:我想我可以相当有把握的说,没人能真正的搞懂量子力学,玻尔曾经说过:谁要不为量子理论感到震惊,那是因为他还不了解这个理论。量子纠缠是作为一种引人入胜的物理现象,能够让微观粒子建立一种神秘的联系。

即使它们相隔多远,都会产生某种联系,这种现象或许会让人感觉宇宙似乎是按照一种预先安排好的方式运行着,没有偶然和自由,难道说宇宙万物在诞生之初就已经被设定好了,比如说质量小的天体会围绕质量大的天体运动,在我们的太阳系中,太阳的质量是最大的,所以它的引力也是最大的,强大的引力能够将周围的物体都吸过来,这使得八大行星必须围绕太阳转动,不过我们的太阳也并不是静止的,太阳系正在围绕更大的天体运动,在银河系的中心区域,存在一颗超大质量的黑洞,整个银河系都在围绕这个黑洞运动,而银河系正在围绕更大的星系转动。虽然这一切看上去都没有什么问题,但是为什么质量大的天体引力会更加强大呢?

对此,著名的物理学家爱因斯坦曾经给出解释,他认为引力其实是不存在的,它只是时空弯曲的一种表象,质量小的天体之所以会围绕质量大的天体转动,是因为质量大的天体将宇宙薄膜压弯了,所以质量小的天体才会围绕质量大的天体转动,爱因斯坦认为,宇宙就像是一张巨大的薄膜,所有的天体都依附在这张薄膜上,而质量小的天体正在慢慢向质量大的天体坠落,这一切难道都是自然现象吗?有很多科学家认为,这些物理定律在宇宙大爆炸的那一刻就已经出现了,然而制定这些规则的人是谁?为什么我们的宇宙会不断的膨胀呢?有很多科学家认为是暗物质在背后推动着宇宙膨胀,暗物质是一种非常神秘的物质,它不会和其它任何物质产生化学反应,但是它能够释放出一种非常强大的能量,这种能量就是暗能量。

暗能量不仅仅能够推动宇宙不断的膨胀,还能够控制天体的运行,虽然暗物质和暗能量还没有被科学家证明,但是科学家一直都相信他们的存在,在浩瀚的宇宙中,可能还存在我们不知道的神秘物体和力量,冥冥之中似乎有一种神秘的力量在控制着整个宇宙运行,如果说整个宇宙都被某种神秘的力量所控制,那么我们的人生是不是也是注定好的?从我们出生的那一刻,我们所经历的每一件事情,每一个决定,遇到谁,和谁在一起等等,可能都是提前安排好的?不过真相到底是不是这样?目前科学家也在积极的研究当中,有一些科学家认为,量子纠缠并非决定论的证据,而是决定论的一种选择,我们可以选择不同的解释来理解量子纠缠,有些是决定论的,有些是非决定论的。

决定论认为宇宙中的一切都是由之前的状态和规律所决定的,没有偶然和自由,非决定论则认为宇宙中存在多种可能性,有一定的偶然和自由,量子力学并不是偏袒某一立场,只是提供一种数学描述,描述微观粒子的行为,我们能够根据喜好和信念,选择不同的解释,比如说哥本哈根解释、平行宇宙解释、隐变量解释等等,这些解释都能够和量子力学实验结果相吻合,但各自有优缺点,并没有准确的解释,其实量子纠缠并不意味着能够预测未来,尽管某些实验似乎证明了在观测之前粒子的状态就已经确定,但是这并不意味着我们的每一个行为和决定都是预先设定好的,量子力学尽管诡异,但是依然符合因果律。

而且量子纠缠也不能解释为命运决定,很多人尝试将量子纠缠和命运决定联系起来,认为这意味着我们的命运是提前注定好的,然而这种观点忽略了量子力学的概率性质,在量子世界中,虽然某些事件是确定的,但是它们的发生概率依然受制于物理定律和自然界的随机性,我们不能够简单的将量子纠缠理解为命运的决定,我们的命运并非完全由外部力量所决定的,而是受到我们的决策、环境和偶然事件的影响,尽管量子力学为我们揭示了自然界的一些神奇的现象,但是并不能够解释或者预测我们的个人命运。在探讨量子纠缠是否意味着命运决定的问题时,我们应该保持科学的谨慎和客观。

既然我们的宇宙存在偶然性,那么就说明,并不是所有的事情都是注定好的,在量子力学当中,还存在不确定性原理,在上世纪30年代,量子力学崛起,以玻尔和海森堡为代表的一群科学家,经过对发现的量子新特性研究,得出了一些崭新的理论,因为这种理论是在哥本哈根研究出来的,所以被称为是哥本哈根诠释,这个学派主要核心骨干人物有玻尔、海森堡、狄拉克等,哥本哈根诠释最主要的一些核心内容为:

1、量子系统的量子态可以用波函数完全描述,但这种描述是概率性的,这个概率就是波函数的绝对值平方;

2、在量子系统,一个粒子的位置和动量无法同时被确定,这就是量子力学的不确定性原理;

3、物质具有波粒二象性,实验中无法同时展示出物质的两种行为,即粒子性或波动性;

4、所有的测量仪器都是经典仪器,可以用于测量经典物质性质,但在量子世界,测量会改变粒子的行为和状态,因此无法同时测准粒子的位置和动量。

这些理论刚开始被很多经典物理学家反对,爱因斯坦就是其中的代表,爱因斯坦当时表示“上帝不会掷骰子”,而玻尔反驳道“别去管上帝能做什么”,其实爱因斯坦的这句话意思是,世间万物都是有规律的,不可能存在随机性,但是哥本哈根学派的人认为量子力学当中存在随机性,为此,支持爱因斯坦的学派的薛定谔还提出了薛定谔的猫来反驳哥本哈根学派,薛定谔的猫大概意思是:将一只猫放在一个封闭的箱子中,然后把这个箱子里面放置一个装置,其中包括一个原子核和毒气设施,这个原子核有百分之50的几率衰变,当原子核衰变时,就会释放出一种毒气,这时候猫就会被毒死,如果原子核没有发生衰变,那么毒气就不会被释放出来,这时候猫就不会死亡,而我们想要知道猫到底有没有死亡,最直接的方式就是打开箱子,这样我们就能够清楚的看到猫到底有没有死亡。

在现实世界中,箱子中的猫只有一种可能性,要么死亡,要么活着,但是在量子力学当中,猫存在两种可能性, 既死又活,简单来说就是箱子里面存在两只猫,一只是活的、一只是死亡的,这两种猫处于叠加状态,当我们打开箱子后,其中一种叠加态就会消失,这时候我们只能够看到其中一种现象,这其实是观测者导致波函数坍塌,使得另一种结果消失,后来薛定谔的猫还被用来证明平行宇宙的存在,经过多年的研究和探索,科学家们最终发现,量子力学中,确实存在不确定性,而薛定谔的猫也成为了量子力学的经典案例。虽然当时争论的科学家都已经去世了,但是量子力学的奥秘到现在依然被科学家研究和探索。

目前量子力学和相对论已经成为现代物理学的两大支柱,不过这两个理论都存在一定的缺陷,毕竟这两个理论还无法完美的融合在一起,量子力学能够解释强相互作用力、弱相互作用力和电磁力,但是无法解释引力,而相对论能够解释引力,但是无法解释其它三种力,按理来说,宇宙是一个整体,宇宙中的一切物质都能够用一种完整的理论来解释,既然量子力学和相对论都存在无法解释的力,那么就说明它们之间还是存在一定的漏洞,目前科学家将宇宙的维度提升到11维度空间,才能够完美的将量子力学和相对论完美的结合在一起,但是现在科学家只知道三维空间,其它维度的空间,都是科学家的猜测。

小编认为,人类作为地球上最有智慧生命。只要人类的科技能够不停的发展下去,未来随着人类科技的进步,人类一定能够解开这个奥秘,希望这一天能够早日到来,对此,大家有什么想说的吗?

50 阅读:13982
评论列表
  • 2024-04-26 23:47

    你这科普 还是太low了 量子电动力学在现实里已经有很多应用场景了 人只能理解自己看见的事物 所以量子力学需要非同一般的思维方式才能理解 你说的上升11个纬度是弦理论 弦理论根本算不上主流理论 哥本哈根学派是主张不需要理解为什么 只需要知道计算方法 所以爱因斯坦不喜欢哥本哈根学派

    用户10xxx05 回复:
    就是伪科学文,为了骗而写的,骗子现在都与时俱进了要和科学结合在一起,半真半假的和稀泥搅水,忽悠人
  • 2024-01-30 12:52

    不要胡思乱想,该吃药吃药,相信科学,你的病有救的。

    tangrj1123 回复:
    只有嘴臭如粪像你这样才有资格吗?哈
    tangrj1123 回复:
    怎样不幸的童年才会诞生你这样的
  • 2024-02-07 12:43

    我来帮你们分析什么是量子纠缠吧 一个粒子衰变成两个 就算两个粒子间距有多遥远 两个粒子之间的反应都是瞬时的 都是朝着相反的方向运动 至于量子力学中的猫装在封闭箱子里 只有两种可能性 第一种可能是活的 第二种可能是死的 不会存在第三种可能性

    想了很久才取这个优雅的名字 回复:
    半死不活[呲牙笑]
  • 2024-04-19 12:55

    观测归纳是经典物理,不确定/概率/不知道/假说/的东西也成了物理???用数学与创造假说当物理研究未知的大笑话。撒网捕鱼只能是概率,鱼摊买鱼是计算(物理公理已知)。观测树上苹果数量是确定的,猜测树上苹果数量当然不确定。不确定是观测属性,不是运动属性。哪里会有荒唐的测不准原理???创造假说宏观微观不同?相对高速与相对低速差异?笑死人。鬼扯的光速不变,具有无穷的运动精度!胡编的测不准原理,居然与光速不变是同伙!!!精度高低不可能是真理,也不能否定真理。自然的有无才是真。

  • 2024-04-19 17:54

    命运由全知全能的智能上帝安排决定。

  • 2024-04-24 16:51

    单在地球上好好玩吧!但凡搞什么宇宙研究的,都是意淫,把那精力,财力,用在让人类过上更美好的生活,不香吗?[抠鼻]都不知道在干什么?

    灿烂的星空 回复:
    把军事间谍费用用在生活上最好
  • 2024-01-29 10:37

    麻烦给我纠缠一下明日双色球的号,今天是周三。

    想了很久才取这个优雅的名字 回复:
    量子正在纠缠,还没纠缠清楚呢
  • 2024-01-30 00:10

    研究量子力学的人,自己都没搞明白咋回事,还诺贝尔奖

    命运 回复:
    不是他没搞清楚,是我们搞不清楚。按常识根本就无法理解。
  • 2024-01-31 22:37

    不然量孑科学在百年内为因果关系、百年后可

  • 2024-02-02 09:21

    老子早就证实了

    用户13xxx57 回复:
    错,是孙悟空,孙悟空和六耳猕猴典型的量子纠缠实例!
  • 2024-02-22 15:16

    也就是艳遇邂逅不该违法,是量子造成的,无法避免[笑着哭][笑着哭][笑着哭][笑着哭]

  • 2024-04-20 15:11

    [点赞][点赞][点赞]

  • 2024-05-30 17:39

    原子和生物是不一样的,原子没有生命,生物有有生命的。

  • 2024-06-18 09:57

    屁话一堆,我告诉你,宇宙万物就是我编程的课题,命运早注定,中间有偶然性[得瑟]

  • LqK 2
    2024-07-01 10:36

    一般人不可理解

  • 2024-01-31 23:47

    我不相信量子缠绕,肯定哪里不对

  • 2024-03-07 00:54

    奖金好像永远发不完,怎解

    超级东北狼 回复:
    用存款的利息做奖金,本金不动,没个完
  • 2024-04-25 22:57

    鬼来了。

  • 2024-04-26 09:25

    身体就受量子纠缠影响,赚钱你不去争取,看行不行?

  • 2024-04-27 10:31

    也许命运就是这样的。不过思想天马行空也离不开柴米油盐,更重要的是活在当下[呲牙笑]

  • 2024-05-23 08:49

    神学才科学

  • 2024-07-09 13:14

    因果是意识思维,是意识的目的性。自然只有如何没有为何!原因的原因的原因的。。。的原因???都是说圆骗术! 所有真理自然规律都是对过去的观测归纳,为何未来还是那样???有原因吗???木有。只能依靠信任自然。悖论斯坦骗子,是创造假说解释稀奇搞骗祸害人类科学的,祸根!!!

  • 2024-07-09 13:15

    万能骗术之质能方程,泛化虚化破坏能量公理概念,>>远远胜过,任何东西能变油+油能变任何东西。。。到底是质量获得能量还是质量变成能量??? ………动能公式,清清楚楚明明白白,到处用天天用,是质量获得能量的经典公理。………能量概念清清楚楚,是对物质运动状态的描述,居然敢欺骗说物质与能量等效???何其狂妄可笑???………他爸爸有动能,他爸爸也有势能,动能和势能都能变成他爸爸。他到底有多少爸爸呀?质量与力是一切微观宏观世界的根本,他造假(创造假说)祸害质量概念就当儿戏!!!———无中生有解释稀奇的万能骗术::科学都是假设(嘲笑诚信观测归纳),场有作用力,真空里有波,质能等效转换,穿墙而过,刀枪不入,纠缠女朋友。。。号称,只是科技还没达到!………无中生有==时空无限而永远不可能证无,当然也永远不可能证有==欺骗无底洞!

  • 2024-01-29 16:47

    “命由天注定”这一理论老祖宗们早就告知我们,只是好多人不相信?好的修行可以改变你的运气,这叫“厚德之人必有,必有余庆”,恩及子孙!但谁也改变你生命的定数,这叫“阎王叫你三更死,不会留你到五更”,离世的日子从你来世的那一刻起都已经确定好了,这就是“纠缠“?

  • 2024-01-30 11:21

    复杂圆周曲线运动。乱到理不清

星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章