如果你進(jìn)入量子領(lǐng)域,那將會(huì)怎樣?
這是科幻電影和電視中的熱門主題,它通常被描繪成某種迷幻的世界。但這就是它真正的運(yùn)行方式嗎?在量子級(jí)別上究竟發(fā)生了什么?我們是天文在線,今天我們要回答一個(gè)非同尋常的問(wèn)題:如果你進(jìn)入量子領(lǐng)域?qū)?huì)怎樣?
你是真相的狂迷嗎?你總是擁有好奇心嗎?
想要理解量子力學(xué)的普遍奇異性,我們首先需要考慮光??茖W(xué)家們被光困擾了很長(zhǎng)時(shí)間,并且無(wú)法確定它是由波還是粒子組成的。艾薩克·牛頓(Isaac Newton)是最早聲稱光是由粒子構(gòu)成的人之一,但是無(wú)數(shù)其他科學(xué)家試圖證明光也具有類似波的性質(zhì)……直到阿爾伯特·愛(ài)因斯坦(Albert Einstein)在20世紀(jì)初最終將這一爭(zhēng)論平息下來(lái),證明光既是波(向各個(gè)方向傳播)也是粒子(向一個(gè)方向移動(dòng))。
這種光是在被稱為量子,或現(xiàn)代被稱為光子的微小能量袋中測(cè)量的。但從那開始它就變得陌生了起來(lái)。盡管愛(ài)因斯坦本人對(duì)這一理論仍持懷疑態(tài)度,但是量子力學(xué)——分析亞原子粒子——是從這些新的流派中誕生的。愛(ài)因斯坦對(duì)量子理論的想法是,他相信世界應(yīng)該是客觀的,在某種程度上,是可預(yù)測(cè)和可觀察的。但是,當(dāng)我們放大到量子領(lǐng)域時(shí),它充滿了看起來(lái)在科學(xué)中根本沒(méi)有立足之地的瘋狂、奇怪的現(xiàn)象。在這里,我們所有預(yù)想的關(guān)于什么是真實(shí)的和可能的概念,以及已知的規(guī)則和經(jīng)典力學(xué)的定律,都土崩瓦解了。
在量子力學(xué)中,一切都存在于一團(tuán)概率云中,就像在一個(gè)持續(xù)的“如果…將會(huì)怎樣?”內(nèi)運(yùn)行一樣。粒子同時(shí)向兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。物質(zhì)像幽靈一樣穿過(guò)堅(jiān)固的屏障。兩個(gè)粒子糾纏在一起,它們的命運(yùn)也隨之交織在一起。理論上他們可以在宇宙的兩端,但他們?nèi)匀粫?huì)以某種方式即時(shí)交流。即使是溫度也會(huì)以不同的方式表現(xiàn),它在標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)認(rèn)為應(yīng)該有熱的地方留下了冷點(diǎn)。有一件事是肯定的,要進(jìn)入這樣一個(gè)地方,你得非常小才行??茖W(xué)家們將最小的不可分割的基本單位稱為量子,并且量子領(lǐng)域的距離通常小于100納米——一納米等于十億分之一米。
除此之外,這應(yīng)該是幾乎不可能預(yù)測(cè)量子領(lǐng)域是什么樣子的。在這個(gè)方面,所有物體失去其形態(tài)上的意義。你將存在模糊的原子和粒子物質(zhì)當(dāng)中,它們?cè)跓o(wú)邊無(wú)際的空洞中漂泊著,所以,在一定程度上,這感覺(jué)好像你被拋棄在一個(gè)格外超自然延伸的外太空。重要的是,那些穿過(guò)你路徑的粒子將看起來(lái)好像在你的生活中閃來(lái)閃去。它們將頑固地像在你眼角的影子無(wú)論你何時(shí)移開視線。在這個(gè)方面,量子力學(xué)好像攝入哲學(xué)的爭(zhēng)論當(dāng)中,看似重新定義了人與事物間的關(guān)系。
薛定諤的貓是一個(gè)著名的由歐文薛定諤設(shè)計(jì)的關(guān)于量子力學(xué)的思考實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)假定有一只貓?jiān)谝粋€(gè)封閉的盒子,盒子里有小瓶毒藥,毒藥假設(shè)在任意時(shí)間釋放,釋放后將會(huì)把貓給殺死。從我們站在盒子外面的位置來(lái)看,我們不可能知道貓的命運(yùn)。但是量子力學(xué)闡述量子粒子是否真實(shí)存在和貓的死活一樣,只有我們真正看到盒子里面真相才能被確定。另一個(gè)研究在光本身證明了一些相似性,就是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。用一個(gè)有兩個(gè)垂直的孔隙的屏幕,把光線照在一塊布后面,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一個(gè)所期望的有明暗交替的波狀條紋。
但是當(dāng)他們單獨(dú)分開那些粒子時(shí),讓單個(gè)光子通過(guò)裂縫在任意時(shí)間這不可能產(chǎn)生像前面所闡述的波。然而,就在實(shí)驗(yàn)者設(shè)置一個(gè)探測(cè)器實(shí)際地探測(cè)這樣會(huì)發(fā)生什么時(shí),屏幕又再次改變,光又開始表現(xiàn)得像一個(gè)粒子。很多科學(xué)家認(rèn)為,宇宙可能表現(xiàn)為一種形式,但是正當(dāng)我們觀測(cè)它時(shí),它在以某種方式變化,所以我們看見什么可能嚴(yán)格地被考慮為所謂的錯(cuò)覺(jué),這些可能會(huì)一直發(fā)生在我們的可觀宇宙中在量子層面上。如果量子領(lǐng)域在以某種方式滲入我們?nèi)粘I?,這顯然不會(huì)遵循傳統(tǒng)意義上的自然法則或者甚至是基本邏輯。你的表現(xiàn)和視角將會(huì)經(jīng)常影響著你所能理解的所有行為。這就好比你同時(shí)擁有一塊披薩餅和一些你所能想到的所有頂級(jí)配料,但是正當(dāng)你決定你想要意大利香腸時(shí),它就變成香腸。
車會(huì)像一團(tuán)概率云一樣存在,比如當(dāng)你忘記把車停在了哪里時(shí),它能同時(shí)出現(xiàn)在你能想到的每一個(gè)空間里,當(dāng)你開始看哪里它就會(huì)真的出現(xiàn)在哪里。在量子領(lǐng)域中,一切都在不斷地變化,只有當(dāng)你真正觀察它的時(shí)候它才會(huì)確定下來(lái)。事實(shí)上,直到你低頭看自己的身體之前,它甚至也會(huì)有效地分散在所有的存在中,雖然在我們的現(xiàn)實(shí)生活中這是不可能的。不過(guò),假設(shè)你自己是一個(gè)量子粒子,你也可能會(huì)不可避免地與別人糾纏在一起相互碰撞。然后另一個(gè)“粒子人”的行動(dòng)將會(huì)影響你自己的經(jīng)歷,于是你們的行為選擇將會(huì)被完全切割開。
例如,如果你決定騎車去工作,你的“糾纏伙伴”會(huì)選擇開車;如果你睡的早,他們就整晚不睡覺(jué);如果你順時(shí)針旋轉(zhuǎn),他們就逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。如果可能的話,你進(jìn)入了量子領(lǐng)域的同時(shí)保留了你作為一個(gè)完整人的過(guò)往生活知識(shí),那么生活無(wú)疑是棘手的,需要適應(yīng)。在這里你不可能對(duì)任何事情都確定,但也可以對(duì)所有事情都確定,因?yàn)槟阒雷匀粫?huì)對(duì)你的觀察做出反應(yīng):告訴自己收養(yǎng)了一只小狗,你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)它在你腳下?lián)习W癢,相信你能穿過(guò)一堵墻,你就真的可以,你甚至可以瞬間移動(dòng)。
你就像周圍的所有粒子一樣,現(xiàn)在同時(shí)存在于所有可能的地方。因此,如果你閉上眼睛,想象自己在一個(gè)荒島上,最終你很可能就會(huì)在那里。這將是一個(gè)獨(dú)特的、豐富多彩的、無(wú)盡的混亂充斥著明顯不可能的現(xiàn)象,導(dǎo)致你會(huì)問(wèn)自己什么是真實(shí)的,或者真實(shí)是否還存在。這些就是如果你進(jìn)入量子領(lǐng)域會(huì)發(fā)生的事情。你是怎么想的呢?我們有沒(méi)有漏掉什么?
by :不死,Dilreba,隔壁小王