數(shù)百年前,人類文明結(jié)過不斷的努力和發(fā)展,終于走進了科技發(fā)展的道路。而科技的核心是科學(xué),沒有科學(xué)的支持,就不會有科技的出現(xiàn)和進步。在人類走進科技時代的數(shù)百年里,我們主要研究探索的是宏觀現(xiàn)象和規(guī)律,不管是牛頓的經(jīng)典力學(xué)還是愛因斯坦的相對論,它們都是以探索宏觀事物為主。
在偉大科學(xué)理論的支持下,我們通過科學(xué)的方法,對宏觀世界的很多奧秘都有了比較多的認(rèn)知??梢哉f現(xiàn)有宏觀世界中,任何的現(xiàn)象和奧秘,我們基本都可以通過現(xiàn)有的科學(xué)理論體系來找到答案。比如有關(guān)物體的宏觀表面以及宇宙的宏觀現(xiàn)象,它們都在經(jīng)典力學(xué)和相對論的范圍之內(nèi)。
在宏觀世界中的物理規(guī)律都已經(jīng)被我們完全探索研究,例如“引力”“慣性”等等我們十分熟悉的現(xiàn)象,在日常生活中幾乎無處不在,利用這些物理規(guī)律可以幫助我們更好地生活和探索這個世界的奧秘,快速發(fā)展人類的科技。
可是隨著人類科技的不斷進步,我們發(fā)現(xiàn)在宏觀世界的背后還有一個更加浩瀚神秘的微觀世界。從某種意義上來說,微觀世界的一切才是萬物的本質(zhì),才是解開宇宙終極奧秘的關(guān)鍵。比如復(fù)雜神秘的的人體從本質(zhì)上來講,就是由大量的微觀細(xì)胞組成。'
我們要研究揭開生命的奧秘,揭開人體的奧秘,那么從宏觀的角度就很難做到,甚至當(dāng)研究到一定程度的時候,就無法進行下去了。這個時候,我們只有走進微觀世界,才能繼續(xù)向前,并最終揭開生命的奧秘。再比如死亡是生命無法改變的規(guī)律,任何生命都會有死亡的一天,那么死亡真的無法改變嗎?
如果從宏觀的角度,這個自然是無法改變的,因為它是大自然賦予生命的枷鎖??墒钱?dāng)我們走進微觀世界之后,卻發(fā)現(xiàn)了生命死亡背后的一部分真相,只要我們能夠破解了這些真相,或許就能夠揭開死亡之謎,并最終徹底打破死亡的枷鎖,成為永生的存在。
當(dāng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了宏觀世界之后的微觀世界之后,自然是興奮不已。于是紛紛開始研究探索微觀量子力學(xué)的奧秘??墒钱?dāng)科學(xué)家走進微觀探索領(lǐng)域之后才發(fā)現(xiàn),宏觀世界的規(guī)律和理論在微觀世界中完全不適用,可以說量子力學(xué)跟宏觀理論是完全不同的兩套體系。
宏觀物理規(guī)律以及定律在量子力學(xué)中基本沒什么用??茖W(xué)家在量子力學(xué)中發(fā)現(xiàn)了不少完全顛覆宏觀物理規(guī)律的現(xiàn)象,比如最讓科學(xué)家感到不可思議的量子糾纏現(xiàn)象。
在宏觀世界中,一個物體在沒有外界干擾的情況下,它的狀態(tài)幾乎不會改變。即使要改變也需要很長的時間,可是在微觀世界中,量子和粒子的運動規(guī)律則不同,它們隨時都在發(fā)生著改變,所以科學(xué)家給量子力學(xué)定義了一個基本的規(guī)律,那就是不確定性。
你無法在不觀察的情況下判斷量子的位置,它的運動軌跡是完全無法預(yù)測的,只能通過概率來判斷。相信很多人都知道經(jīng)典的雙縫干涉實驗,這個實驗讓科學(xué)家重新認(rèn)識了量子世界的神秘,我們在進行實驗的時候,一旦放置了觀察記錄設(shè)備,那么電子的波屬性就會消失,只留下單純的粒子特性。
只有在沒有觀察設(shè)備的情況之下,電子的粒了特性跟波特性才能夠全部體現(xiàn)出現(xiàn)。這讓科學(xué)家感到毛骨悚然,似乎粒子是有生命的,它知道人類是否在觀察它,只要我們觀察記錄,那么粒子就會將自己波的特性隱藏起來,讓我們無法研究探索。
當(dāng)然,以上這個奇怪的微觀世界現(xiàn)象還不是最神奇神秘的,真正神秘的就是量子糾纏。相信站在宏觀的角度,我們都明白一個道理:那就是光速不可破,即使是光子的速度在宏觀世界里也只能達到光速。
可是在量子力學(xué)中,光子不可破已經(jīng)被打破了,打破它的就是量子糾纏。對于量子糾纏現(xiàn)象相信很多人都聽說過,這描述的是在一個系統(tǒng)中,兩個量子產(chǎn)生了糾纏之后,再將它們分開之后,當(dāng)一個量子發(fā)生反應(yīng)之后,另一個量子可以及時做出相同的反應(yīng)。
這里我們看到的是及時,沒有絲毫的時間延遲。雖然在現(xiàn)實世界里,我們的通訊也能夠做到及時回應(yīng),但是這是因為距離短的緣故,如果一個探測器到達火星或者更遠(yuǎn)的地方,那通訊就需要時間了。這是因為光子在宏觀世界的最快速度只有光速。
如果是通過量子糾纏來進行通訊,那么不管距離有多遠(yuǎn),都能夠估到及時回應(yīng)。這樣的速度已經(jīng)超越了光速。這種現(xiàn)象和規(guī)律在宏觀世界中找不到的,而且也完全打破了宏觀物理規(guī)律。更重要的是量子糾纏可不僅是無視距離,而且還可以無視空間。
我們都知道,黑洞有著強大的吞噬能力,連光也無法逃脫。如果我們將一個探測器送進黑洞,那么有關(guān)黑洞內(nèi)的探測結(jié)果,是無法傳輸出來給我們的。我們自然也無法了解到黑洞內(nèi)的真實情況,可如果是將一個量子糾纏后的探測器送進黑洞,那情況就完全不同了,探測器內(nèi)的量子就可以將觀測到的黑洞內(nèi)數(shù)據(jù)通過量子糾纏效應(yīng)及時傳輸?shù)胶诙赐獾牧孔釉O(shè)備中。
這樣,我們就可以及時了解黑洞內(nèi)的一切信息。由此可見,量子糾纏對于人類的未來有多么的重要。只有我們完全破解了它的奧秘,在未來我們進行星際航行的時候,才具備實時通訊的超光速通訊模式。
雖然量子力學(xué)中的很多現(xiàn)象都完全顛覆我們的認(rèn)知,但是它們并不是什么完全超出我們認(rèn)知的東西。量子力學(xué)中的一切仍然是符合科學(xué)規(guī)律的,只不過我們需要研究完全符合量子力學(xué)的科學(xué)體系。宏觀世界和微觀世界雖然有著非常緊密的聯(lián)系,但是兩個世界的物理規(guī)律是無法進行通用的。
這是兩套科學(xué)體系,在宏觀世界里,我們有經(jīng)典力學(xué)和相對論的指引。那么在量子力學(xué)中必然也有相關(guān)的科學(xué)指引,只不過目前還沒有一個科學(xué)家能夠提出真正符合量子力學(xué)的偉大科學(xué)理論。如果未來有科學(xué)家能夠提出量子力學(xué)中的經(jīng)典力學(xué)以及相對論,那可能會是一位比愛因斯坦還要偉大的科學(xué)家。
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