"瞬移"真的能夠實現嗎?看看量子力學怎麼說

相信很多朋友都想擁有"瞬移"這樣的超能力。

上班就要遲到了,強仔還在排隊等電梯,眼瞅著這個月的全勤獎要泡湯。不用怕,只要輕輕念一句:"@#¥%&"!瞬間就站到公司門口,而且臉不紅,心不跳,鎮定從容打卡上班。

周杰倫演唱會馬上要開始了,紅妹還堵在路上,沒半個小時到不了了,開幕式怕是要涼涼。不用擔心,不需要一首歌的時間,你就可以瞬間到場,為自己的偶像吶喊加油。

類似的情況,我們可能都有遇到過。這個時候,我們多想擁有超能力,能夠瞬間到達目的地的超能力!

瞬移是太多人夢想擁有的超能力

偶想瞬移,請賜予偶力量,i have a dream!

那麼問題來了,瞬移真的能夠實現嗎?今天,我們就從量子力學的角度,分析一下這個問題。

其實早在量子力學之前,還有一種支持瞬移的理論:蟲洞理論

飛行器通過蟲洞實現星系穿越

不過因為缺少直接的科學依據證明蟲洞的存在,所以這樣的瞬移大多出現在科幻電影或者小說裡面,咱們暫且不表。(回頭有時間,單獨聊聊蟲洞)

言歸正傳,瞬移是什麼?請給我一個完美的解釋。

有朋友會說了,瞬移嘛,顧名思義就是物體速度極快的移動。咱們暫且順著這個說法往下走,那麼速度能有多快才算極快,會達到光速嗎?能超過光速嗎?或者再追加個問題,光速夠快嗎?

光在真空中的傳播速度是299 792 458 m/s

飛人博爾特百米紀錄9.58秒,這是人類目前最快的速度;獵豹時速可達110公里,換算成百米大約只需4秒左右,這是世界上奔跑速度最快的陸地哺乳動物。不過這些跟光速相比根本不值得一提,咱們就說光速。

如果從地球的尺度看,光速基本等同於"瞬移"。光每秒可繞地球7.5圈,你想去哪裡,一眨眼的功夫基本上就到了,夠快了吧。但是彆著急,我們擴大一下尺度,放到太陽系。光從太陽到地球,需要8分鐘,好像有點慢了哦。尺度再放大,離太陽最近的恆星比鄰星,距離我們大概4.22光年。光這麼快的速度,都要跑4年多!如果你覺得還可以接受,那麼我們放眼銀河系,它的直徑達8萬光年。試想我們就算達到光速,想要離開銀河系,難度也是非常巨大的,更何況是瞬移!

好了,顯然光速是不能等同於瞬移的。我們這裡的瞬移,是指同一時間完成的操作,不管距離多遠,瞬間就能到,沒有任何延遲。

你不屈不撓還要抬槓:那超光速呢,如果物體的速度可以超光速,那瞬移不就實現了。這時候我就要請出愛因斯坦老先生了。相對論告訴我們,任何物體的速度都不可能超過光速,甚至達到光速都不可能。因為物體的速度越快,質量就越大。速度如果達到光速,質量就會接近無窮大,這個時候你已經不是你了,還能實現瞬移嗎。(量子力學並沒有否定光速恆定,它其實是一種"超距"作用)

愛因斯坦質能方程式告訴我們:速度越快,質量越大

要說20世紀最偉大的物理發現,無疑就是相對論量子力學

相對論又分狹義相對論和廣義相對論,基本上靠愛因斯坦一己之力完成,他老人家居功至偉,所以被稱為"最接近神的人"。

而量子力學這邊,則圍繞了一大批享譽世界的物理學家。我隨便列舉幾個,都如雷貫耳。比如量子力學的創始人普朗克;"懂貓大師"薛定諤;哥本哈根學派的創始人波爾;差一點造出原子彈的海森堡,預測反物質存在的狄拉克等等。值得一提的是,他們每個人都拿過諾貝爾獎!

薛定諤在中國家喻戶曉,也許是因為這隻貓

其實愛因斯坦也研究過量子力學,甚至還是量子力學的創始人之一。但是最終他卻走到了量子力學的反面。因為在愛因斯坦的理論體系中,世界遵循著統一的規律:光速是恆定的;地球圍繞太陽轉是因為空間被壓縮的結果;運動都是有規律的。大到天體,小到粒子,沒有例外。

但是以波爾為代表的哥本哈根學派,竟然提出粒子的運動是不確定的,還研究什麼量子糾纏理論。這下壞了,直接挑戰了愛因斯坦的底線。他找到波爾,跟他聊了很久,試圖說服波爾不要"繼續犯錯"。但是直到最後,他老人家也沒能實現這個目標。因為當時根本沒有足夠的數據支撐他的理論,波爾反而能夠拿出一些結果證明量子力學是對的。愛因斯坦無奈之下狠狠撂下一句話:"上帝永遠不會擲骰子"!

愛因斯坦和波爾都試圖說服對方

再偉大的人,也有其侷限性。終於有了足夠的實驗數據,證明愛因斯坦錯了。波爾的理論被大多數人認可,成為量子力學的主流觀點。

量子力學經過多年發展,體系相當龐大。但是從整體上看,主要有兩大思想:一是不確定性;二是量子糾纏。

所謂不確定性,就是粒子的位置與動量不可同時被確定。位置的不確定性越小,則動量的不確定性越大,反之亦然。說白了,就是粒子的運動是隨機的,它們從來不按套路出牌,我們也不可能預測粒子下一刻的位置。

粒子的運動是隨機的,不可預測的

所謂量子糾纏,就是當粒子在彼此相互作用後,各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質。也就是說,當一部分粒子表現出某些特徵後,另外一些被"糾纏"的粒子必然呈現出相反的特徵。

關於量子糾纏的比喻有很多。郭光燦院士曾經打過一個比方,說在美國的女兒生下孩子那一瞬間,遠在中國的母親就自動變成了姥姥,即便她自己還不知道女兒已經生產了。之所以她是姥姥別人不是,就是因為她和女兒之間有一種"糾纏"關係。

兩個相互糾纏的粒子

量子糾纏的理論,讓謹慎生活的我悟出一個道理:永遠不要跟別人隨意曖昧,否則容易被他人"糾纏"不清。

有科學家曾經做過實驗。他們製造出兩個相互糾纏的光子,一個放到實驗室,一個通過激光輸送到幾公里外的海島上。

研究人員開始操作實驗室裡面光子的行為,他們驚奇的發現,這麼遠的距離,海島那邊的光子竟然同時做出了跟實驗室光子相反的行為。整個過程沒有任何能量傳輸,也沒有信號傳送。但是這一切就真的發生了,而且是同時發生的,好像它們早就知道對方發生了改變一樣。

理論介紹的差不多了,那麼重點來了,量子力學如何讓人實現"瞬移"。

既然粒子在糾纏狀態下,可以做出相關聯的行為。那我們提出一個大膽的想法,可不可以通過操作一批粒子的行為,來影響遙遠空間外另外一批粒子的狀態呢。如果可以,我們不就間接實現信息複製了。

實際上,這個想法,在信息加密領域已經開始嘗試了。傳統的加密技術,只要涉及到信息傳輸的,都存在被截獲的風險。因為黑客們早就潛伏在互聯網的某個角落,等著對途徑的信息進行提取並且破解。

但是量子糾纏完美解決了這個問題。我們可以在這邊做好算法,另一邊則瞬間產生加密後的數據,直接省去了中間過程,你說讓黑客怎麼下手。

當然,如果真的有黑客能夠破解量子加密了,也請他出門左轉,先領走一枚諾貝爾物理學獎。

量子加密讓黑客無從下手

好了,加密技術解決了,說好的瞬移呢?其實沒有那麼簡單。

首先,複製人體的每一處信息,本身就比較困難,工作量極為巨大!人體結構複雜,包含這麼多粒子,誰能保證百分之百無一遺漏。就算能實現,我們如何在遙遠的空間(也就是你想瞬移到的地方),創造出那麼多糾纏狀態的粒子。好吧,就算這些也能夠實現。當我們把人體的結構信息都傳過去了,另一邊根據糾纏狀態的信息重新組裝合成,這充其量也只是複製而已,遠方的那個人雖然跟自己一模一樣,但真的是我們嗎?

另外,還有一個倫理問題,人既然都"瞬移"了,那麼本體怎麼辦,是銷燬還是保留,如果保留,那不是有兩個完全一樣的我了。

再說了,我們能保證肉體被完美複製,但是思想呢?靈魂呢?這些精神層面的東西,是不是一樣能夠根據量子糾纏的理論完美複製,也是個未知數哇。

說到這裡,頓時倒吸一口涼氣,我們還想瞬移嗎,還敢瞬移嗎,或許我們會重新思考這個問題。

所以啦,上班擔心遲到,就定好鬧鐘咯;演唱會路上可能會堵車,就提前做好規劃咯。未雨綢繆,防患於未然,放到任何時候都是真理。

當然了,科學在不斷髮展,量子力學也在不斷進步,或許未來的某一天,一個不小心,完美"瞬移"真的就實現了呢。

人類能夠實現完美"瞬移"嗎?

畢竟,夢還是要做的,有夢才有希望,we have a dream!


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