量子纠缠被证实意味着什么
2022 年诺贝尔物理学奖因「纠缠光子实验,建立违反贝尔不等式和开创性的量子信息科学」而共同授予法国物理学家 Alain Aspect 美国物理学家 John F. Clauser 和奥地利物理学家 Anton Zeilinger。
首先说明一下,这三位物理学家证明了贝尔不等式不总是成立,这个结果证明量子纠缠可以存在,但是不能说明其一定存在。
通俗解释一下量子纠缠:微观世界里面,发生的一种特殊的多粒子的耦合现象。发生纠缠的粒子,可以无视距离相互影响。
至此,我们可以对爱因斯坦说一句:"您对这个世界的认识,是有错误的。"
那量子纠缠被证实意味着什么呢?意味着我们对微观世界的认知还有很大的空白,没有完美的理论能解释这一现象,所以像我这种没有从事前沿物理科学研究的人,也可以提出自己不负责任的猜想,跟大家一起开一下脑洞。
1.可能意味着我们的世界是虚拟的
为什么说量子纠缠现象意味着世界可能是虚拟的呢?因为这跟游戏开发常用的代码太像啦。你去随便问一个资深码农,他都会告诉你,这种做法很正常啊,我们开发任何软件的时候,如果能用不同方法实现相同甚至比较相似的体验,那肯定就要用最简单的方法实现啊。举个例子,在模拟战略类游戏中,那些军团的士兵是不会费时费力的一个个做出来的,而是将其分成几个部分,每一个部分的士兵都看成一个整体的对象,这个对象内的士兵会保持一样的动作,一样的方向,这样会大大节约资源。处于同一个对象的士兵无论分隔多远,也会保持相同的动作。怎么样?是不是跟量子纠缠现象特别像?
会不会我们的宇宙也只是一个巨型的虚拟游戏,只是被一些超爱折腾的科学家们,他们就好像那些刁钻的用户一样,发现了超距瞬间协调性的Bug而已?
2.也有可能有更高的维度存在
还有一种可能性,我们只是身处三维空间,实际上宇宙不止是三维的,存在更高的维度,两个处于纠缠状态的粒子,无论在三维世界相隔多远,实际上在某个维度都是紧紧相邻,所以能够瞬间协调?
现代物理学中就有一个分支,弦理论及超弦理论,这个理论认为宇宙是11维的,这个理论并不是随便瞎说,而是在严格的数学演算和理论推导的。有没有可能是科学家在制造出纠缠的一对量子时,它们在其他维度以一种我们尚不了解的方式发生了联系?就像是我们在三维空间里沿上下方向随意走动,但我们在地面上的投影永远都在同一个点,而你无论是在三万米的高空还是在地面上伸出左手,观察者在地面上观察到的都是一样的结果。
3.意味着我们离大一统的理论还是挺远的
实际上贝尔不等式的不总是证明量子力学本身是自洽的。不管是量子力学的五大公设,还是由此导出的各种图像定理目前看下来都是自洽的。爱因斯坦那句著名的"上帝是不掷骰子的",玻尔反驳"你不要指挥上帝怎么做",目前看下来玻尔对上帝的理解更深刻一些。
量子纠缠现象不违背量子力学的公设,但是与其他物理体系是不相容的。我们现在还缺乏一种大一统的理论能把微观世界与宏观世界的规律统一进来,哪怕是一种完全假设的理论,目前也没有。
俗话说,"遇事不决,量子力学",希望量子波动能拨动你的手,点个赞再走啊
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