讓量子理論如此“令人震驚”的原因在于它不斷改寫我們認(rèn)為我們所知道的關(guān)于現(xiàn)實(shí)和宇宙的一切。
讓我給你舉幾個(gè)例子,說明是什么讓量子物理學(xué)如此神奇,對(duì)某些人來說……如此令人震驚。
正如我們?cè)诘厍蛏纤?,太陽的“熱量”是太陽輻射的副產(chǎn)品,然后將其能量轉(zhuǎn)移到地球大氣層。
長期以來,科學(xué)家們認(rèn)為,正如我們?cè)诘厍蛏纤?jīng)歷的那樣,熱量不能在真空中傳播。但實(shí)驗(yàn)證明這是錯(cuò)誤的。
在 2019 年的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,物理學(xué)家利用了這樣一個(gè)事實(shí),即在量子尺度上,真空并非真的是空的。
在足夠小的范圍內(nèi),研究人員發(fā)現(xiàn)熱量可以通過明顯的空白空間從波動(dòng)跳躍到波動(dòng)來穿過真空。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了熱量可以在真空中傳播,反駁了熱量只能以輻射的形式從恒星傳遞到行星的觀點(diǎn)。
- 覆蓋面更大
疊加是在量子尺度上觀察到的現(xiàn)象。一個(gè)粒子(通常是一個(gè)電子)可以同時(shí)存在于多個(gè)地方。
這本身就已經(jīng)證明了量子物理學(xué)令人震驚的現(xiàn)實(shí)。
但同樣,在 2019 年,一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)將分層應(yīng)用于 2,000 個(gè)富含氟烷基硫烷基鏈的低聚四苯基卟啉分子。
大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為僅限于亞原子尺度的東西已經(jīng)應(yīng)用于更大的尺度。
- 因果有時(shí)會(huì)倒退
大多數(shù)科學(xué)家會(huì)告訴你,我們所知道的現(xiàn)實(shí)是根據(jù)簡單的因果原理運(yùn)作的。并且它永遠(yuǎn)不會(huì)反過來起作用,因?yàn)榻Y(jié)果先于原因。
盡管尚未得到證實(shí),但有些人提供的數(shù)據(jù)表明,這種影響有時(shí)可以確定原因。
研究量子引力的研究人員 – 一種旨在統(tǒng)一量子力學(xué)世界和愛因斯坦廣義相對(duì)論的理論結(jié)構(gòu) – 已經(jīng)表明,在某些情況下,事件可能會(huì)導(dǎo)致更早發(fā)生的影響。
研究人員寫道…
將一個(gè)非常重的物體(如一顆大行星)置于量子疊加狀態(tài),您可以設(shè)計(jì)一些奇怪的場景,其中因果關(guān)系以錯(cuò)誤的順序發(fā)生。
這就像有人在你問之前回答了一個(gè)問題?;蛘吣谏形窗l(fā)生的事故中受傷。
- 現(xiàn)在可以觀察到量子糾纏
大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的另一件事。能夠看到兩個(gè)糾纏的粒子。
這張圖片來自格拉斯哥大學(xué)。
阿爾伯特愛因斯坦所描述的“遠(yuǎn)處的奇怪動(dòng)作”被拍了下來。
我們現(xiàn)在可以看到兩個(gè)糾纏的粒子。
量子糾纏是量子世界的一個(gè)特征,長期以來一直被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
兩個(gè)糾纏的粒子,即使它們相距很遠(yuǎn),也可以通過僅影響其中一個(gè)粒子而受到影響。
- 量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)回到過去
大多數(shù)科學(xué)家會(huì)告訴你,時(shí)間只會(huì)朝一個(gè)方向移動(dòng)……向前。
將一個(gè)瓶子放在地板上,當(dāng)它破裂時(shí),碎片不會(huì)脫落??茖W(xué)解釋是,傳播的量子波函數(shù)不會(huì)“去傳播”。
除了她是“絕望的”。
使用雙量子位量子計(jì)算機(jī),物理學(xué)家能夠編寫一種算法,可以將波的每一個(gè)漣漪發(fā)送回產(chǎn)生它的粒子。放松事件并有效地扭轉(zhuǎn)時(shí)間的流動(dòng)。
這些例子,以及更多的例子,把主流科學(xué)家認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的一切,向他們展示這是可能的。
量子物理學(xué)不斷改寫著我們認(rèn)為我們知道的一切。
這不僅讓很多人感到震驚,有些人甚至將自己鎖定在完全否認(rèn)的狀態(tài)。
就個(gè)人而言,我覺得量子物理學(xué)很迷人。主要是因?yàn)樗乖S多癡迷于他 們所說的可能和不可能的人保持沉默。