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量子糾纏暗示了:我們這個世界很詭異!它到底糾纏了個啥?

量子世界中的粒子不遵守與人類社會相同的規則,其詭異的規則總是讓人揣摩不透。在量子系統中,對于兩個互相關聯的粒子,當我們測量其中一個粒子時,另一個即便在遠處也會同時做出相應的變化。 它們彼此之間沒有任何資訊通過,但确實又在超空間的作用着,就好像兩個粒子是同一個。以至于愛因斯坦稱量子糾纏現象為“幽靈”。直到他離世的時候,依舊不相信自然界會如此不講理!!!

量子力學的建立極大的颠覆了人們對微觀世界的認識。或許你會問“微觀世界是什麼東西”?微觀世界就是指原子甚至比原子還小級别的領域。一百多年前,大部分科學家還認為原子由原子核和電子組成,而電子繞着原子核老老實實的做圓周運動,就像行星繞太陽一樣。然而量子力學的建立對這樣的思想說“不”,微觀世界并不是這樣的!

直接開門見山吧。如果在原子級别甚至比原子還小級别的粒子上“切割”一下,把一個粒子“切割”成兩個或者更多的小粒子,那麼“切割”後的粒子就組成了糾纏粒子系統。它們就像是同一個媽生的兒子們,這些粒子們本來是屬于同一個,然而通過某些技術手段被搞成了兩個甚至更多的小粒子。那麼這些小粒子就有一個特性——“心靈感應”。

比如把A粒子轟擊成甲乙兩個更小的粒子。那麼甲乙這兩個粒子就開了挂一樣,即便相距多麼遙遠都會感應到彼此,而且還是瞬時完成的。舉個例子,如果甲乙粒子都在旋轉,我們把它們放在不同的盒子裡,如果揭開甲粒子的盒子,發現甲粒子是順時針旋轉,那麼我們就瞬間知道乙粒子是逆時針旋轉。如果我們先揭蓋乙粒子的盒子,發現乙粒子是逆時針旋轉,也就瞬間知道甲粒子是順時針旋轉!

你或許已經驚呼了:我靠!原來量子糾纏這麼簡單。這就相當提前往兩個盒子分别放入一個蘋果,一個梨。把盒子打亂,然後把這兩個盒子的一個拿到南極,另一個拿到北極。如果我打開南極的盒子,發現粒子裝的是蘋果,那麼我也就同時知道北極那個盒子裡面裝的是梨。 原來量子糾纏就是這個道理啊!

但是筆者很遺憾的告訴你,你要是這麼以為的話,那還是太單純了!量子糾纏并不是這樣,這裡面牽扯到了貝爾不等式。蘋果和梨的例子符合貝爾不等式,而量子糾纏不符合。這也就告訴我們,量子力學中的甲乙粒子在未被揭開蓋子之前,甲粒子既在順時針旋轉,也在逆時針旋轉,而乙粒子也是如此!

這就是量子糾纏不同于我們生活常識的地方。大家也不需要噴什麼,如果真的想弄明白為什麼會這樣?還得考研究所學生,考博士慢慢研究吧!不要說你了解不了,連愛因斯坦這樣的大神也難以了解量子糾纏這種現象。可是實驗卻告訴我們,量子糾纏就是如此神奇!

原文釋出時間為:2017.12.25

本文作者:科學認識論

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