費恩曼:沒人懂得量子力學,超光速10000倍的量子糾纏無解

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美籍猶太裔物理學家、1965年諾貝爾物理學獎得主費恩曼曾經說過一句著名的話:「誰要是懂得量子力學,那他就是真的不懂量子力學」。

費恩曼因發明了量子力學裡的路徑積分和費曼圖,構建了量子電動力學的新理論而獲得了諾貝爾物理學獎,他被稱為愛因斯坦之後最睿智的理論物理學家,他不懂量子力學?

不光是費恩曼這麼說,如果你上了大學要學量子力學,老師會告訴你:「量子力學只要會算就可以了,自己回去慢慢去理解,不要問我為什麼,因為,我也不知道為什麼!」

怎麼這麼奇怪?老師講了半天不知道為什麼?獲得諾貝爾物理學獎的物理學家也不知道為什麼?

那到底為什麼那麼多物理學大咖都說沒有人真正懂量子力學呢?

關鍵是到目前為止,沒有任何一種理論可以用來揭示微觀世界粒子的詭異現象!為什麼說詭異呢?因為這種現象顛覆了我們對任何事物都是客觀存在的這一基本邏輯的認知!

單電子的雙縫干涉實驗是量子力學的核心

單個電子通過雙縫的時候也能自己與自己干涉,產生亮暗相間的條紋,說明單個電子是同時通過了兩個狹縫的,不然怎麼會有干涉圖樣呢?

可是當我們想觀測電子是如何通過狹縫時,神奇的一幕出現了,電子只是通過了一條狹縫,並且干涉圖樣消失了!

這怎麼回事呀,難道電子如何通過狹縫與我們是否觀測有關?電子是怎麼知道我們在觀測它的?電子有思想?

對這個實驗有多種理論解釋,誰也說服不了誰,主流的解釋有如下幾種:

哥本哈根學派

以波爾為首,主要人物有波恩、海森堡、泡利、狄拉克等的哥本哈根詮釋被稱為量子力學的「正統解釋」。

他們認為:在量子力學裡,量子系統的量子態,可以用波函數(粒子在某位置或處於某種運動狀態的概率)來描述,測量的動作會造成波函數坍縮,原本的量子態概率坍縮成一個測量的量子態。

也就是說,不測量時電子處於位置、動量和自旋的疊加態,而測量時只能得到一個確定的結果,或者說,不測量時電子表現出波動性,測量時就表現出粒子性!

這個解釋你認同嗎?不測量就處於疊加態?測量就是確定態?電子怎麼知道你有沒有測量的?所以薛定諤提出了一個著名的思想實驗,就是著名的「薛定諤的貓」來反駁這一理論,難道沒有測量之前貓處於既死又活的狀態?

所以說,哥本哈根詮釋只是對微觀粒子的狀態進行了看似合理的解釋,並沒有揭示其內在機制!所以說服不了包括愛因斯坦在內的部分物理學家。

多世界解釋

量子力學的多世界解釋是由埃弗雷特提出的,他用一個宇宙波函數來整體描述被測量系統、測量工具和觀測者,將巨觀的物體也納入了量子體系中,觀測者的波函數會在每次測量之後發生分叉,宇宙波函數包含了疊加態的所有分支!

啥意思呀,這麼繞,其實很簡單,就是平行世界,薛定諤的貓不用既死又活這麼難過了,它有兩種情況:死和活,存在於兩個互不影響的平行宇宙中。如果在我們觀測者的世界中貓是死的,那在另一個平行宇宙中貓就是活的!

電子到底通過那個狹縫我們也不用糾結了,它在我們觀測的宇宙中如果通過了這個狹縫,那麼在另一個平行宇宙就通過了另一個狹縫,在下一個平行宇宙中就通過了兩個狹縫,互不影響!

多宇宙解釋更不可思議!難道在另外一個宇宙中還存在另外一個你?多宇宙到底在哪兒?誰也不知道,所以說,這也只是對微觀粒子狀態的一種表像解釋,沒有深入本質,況且真實性也有待檢驗!

隱變數理論

隱變數理論認為,量子力學不能描述客觀事實的確定性和定域性,所以是不完備的,肯定是沒有發現或者漏掉了一些非常重要的隱含變數,正是這些隱含變數,控制了微觀粒子的行為!

愛因斯坦是隱變數理論的主要宣導者,他很本不相信事物的客觀規律需要用概率函數來描述,他確信任何事都遵循某種客觀規律,一種完備的理論應該是確定論而不是概率(或的關係)論,上帝是不會擲骰子的!

愛因斯坦、波多爾斯基、羅森提出了EPR佯謬來論證量子力學的不完備性,認為量子糾纏的超距作用是不可能的,不過後來貝爾發表了貝爾定理,證明這個假設與量子力學的預測不相符,也就是說,隱變數是不存在的。

百年後我國科學家潘建偉和他的團隊在青海做實驗測量量子糾纏的作用速度得出的結論是:量子糾纏的作用速度至少是光速的4個數量級,通俗的說至少是光速的10000倍,這個實驗也說明了愛因斯坦的EPR佯謬是不成立。

作為舊量子力學創始人之一的愛因斯坦和哥本哈根學派創始人的波爾那可都是量子力學的奠基人呀,這麼偉大的物理學家都沒有搞清楚微觀世界粒子運動規律的內在機制到底是什麼,不能相互說服,誰還敢說自己懂量子力學呢?

今天的分享到此結束。

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