三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

量子軍團

弗裡德里克泰勒原先是美國的國防部長,泰勒的面壁計劃是將大量具有犧牲精神的人變成量子軍團,從而打造一支不死軍團。也許這看起來天方夜譚,但是量子幽靈根據現代物理理論是可以打造出來的。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

在劉慈欣的另一部小說《球狀閃電》中,主人公的父母因為自身受到球狀閃電的攻擊,結果變成了量子幽靈,也許是因為自己對孩子的執念過深,導致自己有一定的概率可以以幽靈態出現,在主人公不在家的時候給主人公打掃家。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

而人類本質上就是量子態的,在一定的條件下人將會從微觀量子態變化為宏觀量子態。

雙縫干涉

愛因斯坦曾說過:上帝從不擲骰子。然而波爾卻認為:愛因斯坦,別去指揮上帝該怎麼做!而不久後的雙縫干涉幾乎顛覆了上一代物理學家辛辛苦苦建立起來的經典物理學。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

實驗是這樣的:科學家們利用一個發射光子的機槍對準一個極小的雙峰發射,他們的猜想是這樣的,如果光束是粒子組成,那麼它通過雙縫後呈現在後面屏幕上時,是符合兩個縫的兩道槓形狀,就像是一大堆子彈射擊鐵板,一部分子彈會被鐵板擋住,一部分會從縫中漏過去,打中後面的屏幕。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

但是假設光是波的形式,那麼後面的屏幕上就會產生斑馬線一樣的多道條紋。光的波動性可以想象成水波穿過兩條縫,根據波動理論當水波穿過雙縫時會形成兩個波源,兩個波各自震盪干涉,波峰與波峰之間疊加加強,波谷與波谷之間正反抵消,最終水面上就會出現一道道唯美且複雜的斑馬線。第一次試驗當機槍連續發射光子後,屏幕後面出現了標準的斑馬線。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

第二次實驗當機槍點射光子也就是每隔一段時間發射一次光子,但是奇怪的是屏幕還是出現了斑馬線,這顯然不合理,機槍一次只發射一個光子,這就說明不會出現兩個多個光波,也就不會干涉,那這是怎麼回事?於是量子力學第一定律隨之誕生,也就是量子的疊加態定律。(而薛定諤曾不相信疊加態原理,於是提出了著名的薛定諤的貓的實驗,薛定諤想告訴世界沒有半死不活的貓。)

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

於是一大堆科學家立刻有了很多小問號。第三次實驗開始了,研究人員將兩個探測器架設在雙縫板前面,一左一右排開,因為探測器也是光速捕捉,所以它們可以拍攝到光子穿過那個縫隙。而探測器記錄下的數據表示光子只從左縫或者右縫單一穿過,而且屏幕上出現了粒子假設的兩道槓。

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研究人員不敢相信,此次實驗和之前的實驗完全相同,只是加裝了觀測器,但光子的排列就變了。於是量子力學第二定律誕生了:

觀察者原理。當一個觀測者(任何可以觀測的東西)觀測後就會引起疊加態坍縮,並看到一個確定無疑的結果。結果光就成了波和粒子同時存在的樣子。

光量子假說

於是這時偉大的愛因斯坦站了出來,提出了後來的波粒二象性,它的大意是光子在傳播時顯示為波形,但在觀察時就會顯示粒子性。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

這是一種性質,而不是本質,而兩者是因為人的宏觀觀測和探測器微觀觀測的不同而產生。(簡單來說就是你用肉眼看不見微觀的光子,只能看見發射過程,而探測器卻可以1一粒一粒的看見微觀粒子。)似乎一切問題都迎刃而解。

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但是1979年的惠勒提出來的延遲選擇實驗,這次的探測器被放置在了雙縫的後面,當光子穿過雙縫(計算了光子穿過的時間)後,探測器打開,而屏幕上是兩道槓,當探測器關閉,屏幕上則是斑馬線,而不論怎麼實驗,這一現象都不變,這表明探測器在光子穿過雙縫後的影響可以改變光子在穿過前的狀態,就如同利用未來改變過去一樣。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

此後科學界震驚了,經典物理學的大廈幾乎倒塌,人們也開始猶豫不決,量子力學。而波爾將自己家族的族徽換成了中國的陰陽魚,他似乎看透了一切。

量子幽靈

所以量子力學講究兩大定律,量子疊加態定律和觀察者定律。當人類用大能量將軍隊量子化之後,這些人將會處於疊加態狀態,是活人也是死人,具體看觀察者的角度是怎樣的。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

量子軍團最大的優勢就是不確定性,當你觀察時是不存在或存在的,當你不觀察時也是存在或不存在的,每個量子狀態不同,出現的概率也不同,但是就是這樣一個優勢可以讓三體艦隊全軍覆沒,三體人可以觀測到一部分幽靈但是一部分不會出現,當你不觀察時才會出現,他們往往擁有巨大的執念,就是殺死三體人。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

而最好的辦法就是破壞三體飛船上的量子計算機,一旦計算機失效了,三體人的武器系統,內循環系統就全部崩潰了,什麼水滴之類的武器全部趴窩。面壁人泰勒的想法十分獨特,就像阿拉貢召喚死靈為人類效力一樣。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

當然量子幽靈也不是沒有缺點的,量子是可以被磁場所束縛的,只要觀測到它們就可以利用場來束縛他們,任他們自生自滅,而且量子幽靈的攻擊範圍很短,只有三體艦隊到達他們的概率雲位置時才會發動進攻。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

量子幽靈的能量需求極大,這也導致它們在一段時間後會自我堙滅。三體人絕對熟悉量子幽靈,三體擁有量子計算機,他們對於量子的束縛技術很強,也許他們見過量子軍團的威力。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

最終泰勒的破壁人說過:主不在乎!但是三體人真的不在乎嗎,那他們為什麼只派一個水滴來攻擊人類艦隊,而不是全員出動,三體人的進攻導致兩艘戰艦青銅時代號和量子號的逃亡,這不符合三體人害怕逃亡主義的認知,萬無一失的計劃就是全員進攻不能有漏網之魚。

三體:泰勒的量子軍團和雙縫干涉

所以也許三體人也是忌憚人類是否會用量子軍團發動反擊,到時候就真是一改攻勢了。


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