如果1+1不等於2,對我們的世界會有什麼樣的影響?

傳說中的LV6


當你提出這個問題的時候,這個世界已經出現1+1≠2了,嚴格說是x≤1+1≤y,雖然我們目前並沒有感覺到世界有什麼變化,但那一天在不久的將來就會到來,必將是帶來整個人類社會的重大變革,這就是量子力學中的相位。

一、數學中的1+1≠2在哪出現的?

見下圖,你是否覺察出圖中這個式子的錯誤了呢?

如果您是物理專業的畢業生,那麼一定還記得有一門叫做“數學物理方法”或者是“複變函數”的課程。上面這個等式只不過是複變函數中的一個簡單的習題。它當然是錯誤的,錯誤就在於(-1)^(1/2)的值不止一個,而是等於e^(k+1/2),k=0,1,2,3……,它有無限多個值。這就是複數的世界。

因為有了離散的群體,所以我們有了整數;因為整數的比值有可能不是整數,所以有了分數;因為邊長為1的正方形對角線的長度即不是整數也不是分數,於是我們有無限不循環小數——它們組合在一起,就成了實數;通過把負數做冪運算,我們就可以把實數再擴大為複數。

一個複數由實部(實數部分)和虛部(虛數部分)構成,比如z=x+iy,其中x,y是實數,利用著名的歐拉公式e^(iθ)=cosθ+isinθ也可以把複數寫成z=ρe^(iθ)的形式,其中ρ=(x^2+y^2)^(1/2)是z的模,θ=arctan(y/x)為z的幅角。

二、相位是如何影響量子力學的?

在量子力學中一個微觀粒子體系的狀態,用一個波函數ψ來完全描述,而波函數ψ是希爾伯特空間中的一個矢量。在空間中找到某粒子的概率是ψ模的平方|ψ|^2,也就是概率只跟這個矢量的長度有關,而它的相位,在取模平方的過程中將被消去。

歐拉公式的變換有點像是把直角座標變換到極座標的感覺,在相同的ρ不同θ的情況下“矢量”的長度並沒有改變,物理學家管這個e^(iθ)稱為相位因子。而實驗中能測得的物理量只是波函數模的平方,也即是概率。所以在量子力學的早期,有些物理學家們並沒有重視這個相位因子。

1959年,阿哈羅夫和波姆發表了一篇論文,其中提到電子干涉中,波函數ψ的相位可能會受到磁矢勢的影響。第二年,實驗物理學家錢伯斯就做了這個實驗。

三、那麼什麼是AB效應呢?

上圖中是一個改進的雙縫電子衍射實驗示意圖,承接屏上有熒光物質,當電子打在屏上時會發出光亮,就可以知道電子主要落在屏上的什麼地方。而B是一根通電螺線管,磁場被封鎖在管內。實驗先在沒有B的情況下進行電子干涉,在承接屏上得到電子干涉圖樣。

然後加入B,B是一個小範圍的,非常靠近雙縫擋板的通電螺線管,不會阻擋到電子的運動。從理論上說電子並沒有經過磁場,承接屏的圖樣應該不會有什麼變化。但是實驗事實卻讓人驚訝,承接屏的干涉圖樣改變了,電子的運動發生了變化!

這個實驗最爆炸性的結論是,僅用磁感應強度描述磁場不是完備的,磁矢勢也有物理實在。但是我們從另一個角度去想想,為什麼電子打在熒光屏上各處的亮度改變了?你可以說是打在某處的電子數減少了,而打在另一處的電子數量增加了。但是考慮到電子的波粒二象性,我們應該認為這是相位原因。

既然電子是波,那麼就會發生相干疊加增強和減弱;實際上這個電子的干涉實驗就是在證明這一點。而是必須考慮到相位的想幹疊加。

形象地說,這種疊加不是1+1=2,而是x≤1+1≤y這樣一種形式。具體等於多少,這要看所處的相位。所以AB效應造出的影響,是改變了電子的相位,使得某處本來發生相長干涉的地方發生了相消干涉,造成承接屏圖樣的變化。

結束語

AB效應實驗之後,物理學家們對於量子力學相位的研究越來越多,取得的成果也越來越多。1984年英國物理學家貝利發現在幾何相中的一種依賴於含時參量的相位,稱為貝利相,在物理學的其他領域如量子信息,凝聚態,量子光學等有著重大的應用。量子力學的相位的研究,依然是21世紀理論物理學最前沿的問題。

正是因為量子力學的相位,才有了量子力學的相干疊加,才有了不同於平常世界1+1=2的量子世界的千奇百怪。


郭哥聊科學


我是科博熊,遺落在世界角落的知識,等著我們一起發現。關注我,與你分享更多科學知識。

如果1+1不等於2,這顯然不可能,數學上就是等於2。那麼,怎麼讓1+1不等於2呢?

這樣的話,我們就改變思維:

  • 把1看成一個符號,比如說A。

  • 把+看成一個運算符號,比如說*,或者看成是法則,或是兩個物質的相互作用。

  • 把2看成一個符號,比如說B。

  • 把=看成是發生作用後的結果吧,由於1+1能推出等於2,已知2不能推出前面是1+1。所以等號是有方向性的,所以我用這個符號=》來表示吧。


因此,1+1=2就可以轉換為A*A =》 B


所以這可以理解為,集合A與集合A它本身發生了某種作用,然後變成了集合B。

所以問題轉換為:如果集合A與集合A發生某種作用後不再形成集合B了,會怎樣?

其實,這事挺平常的。

將兩個同樣重量和速度的小球相互碰撞,也就是說自身參與作用,有可能得到兩個靜止的小球,也有可能側面撞擊而飛出去。

如果世界突然1+1不等於2了。

這就像以前小球在一維空間,按常理經驗,根據動量守恆,應該會兩球停止。突然小球並不是停止了,而是消失了,也許可以考慮世界是否突然進入了高維空間。

應該有一個隱變量造成了這樣的結果,當然在量子世界這樣荒謬的事情經常發生。

就比如我們一看這有一個蘋果,正準備數另一個蘋果。。。

咦!?另一個蘋果怎麼消失了?


科博熊


如果1+1不等於2,那1就開心了,想等於幾就等於幾,天天在別的數字面前炫耀,想成為誰就成為誰。

對於世界的影響也是非常大,可能會造成世界大亂。

比如一個賣菜的會說:“我賣給你的菜已經給了你兩根菜了,你要付我一萬根菜的價錢給我。”買菜的說:“憑什麼要付給你一萬根菜的價錢?”賣菜給買菜的講理了,因為“我現在要讓1+1=10000,所以你要付給我”。最後為了這個事兩個人打起來了。

例子1,2,3,…………

朋友們:你說世界不是要大亂了嗎?




智宇思維


有時候1+1=3,睡了一晚懷上了!哈哈!



寒雪666


人可以有虛榮但也要務實,讓虛榮鼓勵自己務實這樣才美好!



琉璃汐寶


我們現在生活的這個世界在正常的情況下是1+1等於2的,但有很多情況下也是1+1不等於2的不是嗎?比如說1滴水加1滴水就可以是等於2,也可以是不等於2不是嗎?這種情況太多太多了。這對我們的生活並不會有任何影響啊,因為我們現在就生活在這樣的一個多變的不規律世界裡。不是嗎?!



笑萌萌大叔


影響很驚人。比如,一棵樹加一棵樹,不等於兩棵樹,一個人加一個人,不等於兩個人等,那就會融在一起。我估計只要科幻電影裡面才會有。



科學a宇宙


不會有什麼影響的,按10進制加法運算1+1=2,我們除了有10進制,還有很多其他的算法,一週七天的七進制,1天24小時的計法,1小時等於60分的60進制,還有24節氣的24進制等等,都是不同的計算方式,所以無論1+1是不等於2還是等於其他的,關鍵是有一個大家達成統一共識的計算規則和場景,您覺得呢


奧秘傳播


只回答數學上問題的話,否定1+1=2,那麼所有現代數學都會不成立。大的不說,小的例如你買菜,那又如何去計量呢


西雅圖的星小姐


就會變成田[捂臉][捂臉][捂臉]


分享到:


相關文章: