百万年来,人类经历了无数的文明发现,提出了各种各样的理论,又不断地推翻建立新的观点。 世界因此不断发展。细数那些刷新对世界认知的理论与发现。

量子”

德国科学家"M·普朗克"在1900年 研究黑体辐射现象时提出的“量子”概念。 不同于经典力学,量子力学主要表现在微观世界中。 普朗克认为:能量的传递并非我们所认为的“连续性”的,必须有一个最小的单位。就比如上楼梯一般,你不可能在1.2层5.4层这样,你必须是一层一层上到一座高楼。 微观决定宏观,在微观世界中,量子是某物质的最小单位。也就是说世间万物都由“量子”组成。

现代物理学­­­­­­ —— “坍塌的世界观”

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量子纠缠?

量子纠缠是指当两个粒子密切相关时,对一个粒子的测量立即就会影响到另一个粒子,不管两者相距有多远,哪怕一个在地球上,一个在宇宙的边缘。

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波粒二象性

量子物体(如光子和电子) 可以以波的形态存在,同时又可以以粒子的状态存在。

例如,我们知道,粒子的运动是有轨迹的,而波的特点是在整个空间弥漫,没有确定的轨迹。当你把量子物体当作粒子看待(如用粒子探测器探测它),想知道它的运动轨迹,好,那它就表现得像个粒子。假如你在设计实验的时候,想看看它的波的特性,如干涉、衍射等,好,它就表现出波的特性。

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在量子力学中有一个著名的双狭缝实验。它之所以著名,是因为展示了量子的许多奇怪特征。下面我们就以它为例子来谈谈。

假如你在一个水池里设置一个有两条竖直狭缝的屏障,然后用手指蘸一下水产生水波,水波会穿过两条狭缝。穿过两狭缝的水波会在屏障后面互相干涉,形成一个干涉图案。

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如果你把屏障从水里拿出,朝狭缝发射一堆子弹,它们就会直接穿过这条或那条狭缝,在屏障后留下两条分明的弹痕,而不会产生干涉图案。

这是经典的波和粒子在双狭缝实验中的表现。但诡异的是,微观粒子譬如电子,可以同时表现出两者。

假如你朝狭缝发射电子,甚至像发射子弹一样控制好,一次发射一个,起初屏障后面开始形成两条明显的“弹痕”,说明电子表现得像粒子;但随着你发射的电子渐多,弹痕也渐渐模糊起来,最后竟然在屏幕上显示出明暗相间的干涉图案,这时它又表现得像波了。倒好像每个电子同时穿过了两条狭缝,并与自身干涉。

按照不确定性原理,可以这样解释:因为电子是一个量子物体,我们不能确切地知道它的位置。电子有机会穿过一条狭缝,也有机会穿过另一条狭缝——因为两者都是可能的,所以它实际上同时经历了两个过程。换句话说,确实是每个电子同时穿过了两条狭缝,并与自身干涉。

现在,更诡异的事情来了。假如你在两狭缝边上各放置一个粒子探测器,来观察电子到底穿过了哪条狭缝。你的意图可以得逞,比如电子击中探测器的探头,不断发出明亮的闪烁,你高兴地欢呼:“你这个鬼家伙,终于被我逮着了!你刚才走的是这条缝,现在走的是那条缝。”但是,等你把头探到屏障后面,就会发现大事不妙:干涉图案竟然消失不见了,只留下像弹痕一样的两条直截分明的狭缝投影。

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按前面的解释,这是因为你知道了电子穿过哪个狭缝之后,它不就再处于叠加态,所以只能选择一条路径,通过一条狭缝。电子的波动行为消失了,表现得完全像粒子。

“薛定谔的猫”

“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演。

实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。 那么盒子处于封闭状态时猫可以说是活着也可以是死了。处于一种“既死又活”的叠加状态。

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而当你打开盒子时,必定会发生其中一种状态,猫生死叠加的平衡被打破在数学术语就是“波函数坍缩(collapse)”)也就是说我们的观测会影响到最终的结果。

暗物质

科学家通过计算星球与星球之间的引力发现,星球自身的这点引力,远远不够维持一个个完整的星系。那就是说,如果星系、星球间仅仅只有现有质量的万有引力支持的话,宇宙应是一盘散沙。

宇宙之所以能维持现有秩序,只能是因为还有其他物质。而这种物质,目前为止,我们都没有看到并找到,所以,称之暗物质。

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暗物质有多少?

科学家通过计算,要保持现在宇宙的运行秩序,暗物质的质量,必须5倍于我们现在看到的物质。

然而直到现在还没有观测到暗物质,只是能发现光线在经过某处时发生偏转,而该区域没有我们能看到的物质,也没有黑洞。

现在我们发现,我们认知的物质,仅仅是这个宇宙的5%没有任何联系的二个量子,可以如神一般的发生纠缠。把意识放到分子,量子态去分析,意识其实也是一种物质。

宇宙中还有95%我们不知道的物质,那灵魂、鬼都有可能存在。既然存在量子能纠缠,那第六感、特异功能也可以存在。

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同时,谁能保证在这些未知的物质中,没有一些物质或生灵,它能通过量子纠缠,完全彻底地影响我们的各个状态?

我们现在所有的物理学理论,都以光速不可超越为基础。而据测定,量子纠缠的传导速度,远高于光的速度。大概可在任何宇宙、任何地区瞬间传达吧。



浩瀚的宇宙,未知的世界。人们的探索还在继续。在探索真理的路上,或许布满荆棘,充满挑战。我们的步伐却从未停止!
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