量子糾纏:鬼魅般的超距現象,以及可能存在的兩種真實宇宙模型

1927年10月可能是最著名的一次大咖雲集的第5屆索爾維會議在布魯塞爾召開。此次會議的主題為電子和光子,這次會議會聚了當時世界上最著名的物理學家,參加會議的29人中有17人先後獲得諾貝爾獎。他們聚集在此,是為了討論當時還未被大家所認可和接受的新理論,也就是描述原子微粒和微觀世界的量子力學理論。會議上,量子力學的主要反對者愛因斯坦和量子力學主要奠基人尼爾斯玻爾發生了激烈爭論,前者以上帝不會擲色子來反對海森堡提出的不確定性原理,而波爾也反駁愛因斯坦說不要告訴上帝該怎麼做。這一著名的爭論被後世稱為玻爾愛因斯坦爭論。然而就是這場爭論,讓愛因斯坦這個始終不相信量子力學的人為量子力學的發展做出了重要貢獻,他陰差陽錯地引出了之前從未被重視地一個概念——量子糾纏。而這個鬼魅般的超距現象也在餘生一直困擾著愛因斯坦。

量子糾纏:鬼魅般的超距現象,以及可能存在的兩種真實宇宙模型

索爾維會議照片

量子力學的概念非常奇怪,它描述的是組成我們這個世界的基本粒子——量子在微觀世界中是概率存在的,在沒有進行測量的時候是處於不確定狀態。這是愛因斯坦無法接受的。所以他嘗試找出理論中不完善的地方來反駁。這個“不完善”的地方就是量子糾纏。例如,兩個量子處於不確定狀態,並且他們分別位於宇宙兩端,而這時改變其中一個量子的狀態,另一個量子的狀態會被立即改變,不需要時間,這是愛因斯坦無法接受的,因為根據他的狹義相對論原理,信息傳遞的最大速度為光速,而且根據常使,信息傳遞需要介質,比如聲波無法在真空中傳播(不過有一個例外就是“光”,光也是一種波,但它不需要介質),然而兩個量子之間的糾纏現象卻不需要任何介質。最主要的是,他堅決反對不確定原理,並說了一句著名的話:如果你不看月亮,那月亮就不存在嗎?

量子糾纏:鬼魅般的超距現象,以及可能存在的兩種真實宇宙模型

礙於科技侷限,玻爾與愛因斯坦直到去世也沒有分出勝負來。

到了70年代,首個較為完整的貝爾實驗終於證明了量子糾纏的超距作用。雖然這個實驗的漏洞至今還被人們討論著,但是不可否認,量子糾纏的現象已經在悄悄改變人類,量子計算機正是利用了量子糾纏現象來達到普通計算機無法企及的強大算力。

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那麼超距作用到底是怎麼發生的呢,學術界目前較為普遍的說法是:量子之間通過一種跨越維度的信息紐帶連接著,而人類由於感知侷限,所以無法洞悉全貌。例如白紙上有兩個洞,一隻螞蟻只能看到洞口,而人類卻能看到兩個洞直接有一根管子連接。這根管子是三維的產物,因此二維生物無法看到。科學家認為量子之間可能存在類似管子的高緯度通道,而三維的人類卻無法看到。

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還有一種更為大膽的猜想,是英國物理學家伯姆提出的全息宇宙概念。他認為這個世界只是另一個真實宇宙的全息投影,而這個真實宇宙中,糾纏的兩個量子其實只有一個量子,而我們是在不同角度觀察這個量子。比如對同一個立體圖形,左視圖和前視圖是不一樣的,但是如果立體圖形改變了,左視圖和前視圖會同時改變,並且又存在某種關係。這也完美地解釋了量子糾纏現象。

量子糾纏:鬼魅般的超距現象,以及可能存在的兩種真實宇宙模型

全息宇宙模型

但無論是哪種觀點,目前均處於尚未證實的階段,大家認為那種觀點更合理呢?歡迎在評論區探討。



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