量子糾纏怎麼產生的?有理論認為:同一個粒子在不同宇宙的體現

2021-01-13 科學認識論

我想能打開這篇文章的讀者都是科學愛好者了,大家對量子糾纏肯定早就耳詳能熟了,量子糾纏那魔鬼般的超距作用相比大家也所有耳聞。但是許多文章都是一筆帶過,只講量子糾纏的神奇性,而閉口不談量子糾纏產生的機制,這也導致一部分讀者對量子糾纏產生了神秘感和敬畏感!

那麼量子糾纏到底是怎麼一回事?首先可以肯定我們的宏觀世界是不會出現量子糾纏現象的。簡單來說,你平時用肉眼能看見,用手能感受到的世界裡是沒有量子糾纏的。這種現象只會出現在分子級別以下的微觀世界裡。

人們往往聽得最多的微觀粒子是電子和光子,你聽說最多的量子糾纏或許也就是電子糾纏和光子糾纏了。其實量子糾纏的尺度可以更大,甚至在分子尺度也可以出現量子糾纏現象,比如巴克明斯特富勒烯!

量子糾纏簡單來說就是,本來有個微觀粒子,這個微觀粒子被某種手段一分為二了,於是就是產生兩個相反方向運動的粒子。就好像是一個娘胎出來的雙胞胎,即便出生以後,各自去不同的地方工作生活,他們之間依舊會產生「心靈作用」般的感應。

實驗室中最常見製備量子糾纏的方式就是衰變零自旋中性π介子,原本中性π介子衰變後會變成一個(帶負電)電子和一個正電子,電子和正電子互為反物質!它們會朝著相反的方向運動,如果不去測量它們,那麼這個電子和正電子的共同會形成零自旋的糾纏狀態。如果觀測其中一個粒子,比如電子,那麼它們之間的糾纏態就會確定,導致電子和正電子都有了相反狀態的自旋。如果觀測電子的自旋為下,那麼與之糾纏的正電子自旋必為上。

其實量子糾纏很神奇,但是仔細一想就會有種「茅塞頓開」的錯覺。繼續以π介子為例,糾纏的兩個粒子在分開以前,就是耦合在一起π介子,它不向上也不向下自旋,它的自旋為零。同時π介子即不帶正電也不帶負電,它是電中性的。而π介子衰變成正電子和電子後,電中性被「分裂」成帶分別帶正負電的兩個糾纏粒子,零自旋「分裂」成測量後相反方向自旋的兩個糾纏粒子。

曾經有科學家提出假設,糾纏粒子依舊是同一個粒子,只不過它們處於不同的宇宙罷了。但是多世界詮釋沒有得到科學界的響應!

相關焦點

  • 時空本源是量子糾纏
    這項發現(根據提出蟲洞和糾纏的科學家的名字,物理學家給兩者的關係起了個綽號「ER=EPR」)和其他相關工作令人驚訝地表明,過去被認為不涉及實體聯繫的糾纏竟然能產生時空結構。   要理解糾纏如何產生時空,物理學家首先必須更清楚地理解糾纏到底是怎樣發揮作用的。
  • 時間之箭——宇宙膨脹就是量子糾纏網絡的擴張
    有一個理論認為,當大爆炸發生時產生了一個與我們的宇宙相同的「鏡像宇宙」並在大爆炸的瞬間朝相反的方向膨脹——而分別生活在這兩個世界中的智慧生物在感知上會認為對方都在朝著時間軸的反方向前行。物理學理論中存在各種對稱性,包括時間和空間的對成性,而我們現實中發現時間僅僅是單向流動,都是熱力學第二定律在起作用。虛無真空中不存在時間和空間,一旦物質粒子產生,新生的粒子就會自動與同源的粒子進行糾纏,以求達到整體性平衡狀態,這個過程就是時空誕生的過程。
  • 中國科技又一重大突破:量子弦,優雅的宇宙大統一理論
    弦的不同振動和運動就產生出各種不同的基本粒子,能量與物質是可以轉化的。弦理論的物理模型認為組成所有物質的最基本單位是一小段「能量弦線」,大至星際銀河,小至電子,質子,夸克一類的基本粒子都是由這佔有二維時空的「能量線」所組成。在弦理論中,基本對象不是佔據空間單獨一點的基本粒子,而是一維的弦。
  • 時空本源是量子糾纏?時空是由微小信息片段組成的嗎?
    這項發現(根據提出蟲洞和糾纏的科學家的名字,物理學家給兩者的關係起了個綽號「ER=EPR」)和其他相關工作令人驚訝地表明,過去被認為不涉及實體聯繫的糾纏竟然能產生時空結構。要理解糾纏如何產生時空,物理學家首先必須更清楚地理解糾纏到底是怎樣發揮作用的。
  • 量子糾纏是由一個單體系統產生而來的,它們具有特定特性的量子態
    量子糾纏是不可能在同一個量子系統中實現的(至少目前在同一個系統中不能實現),不會像電磁場那樣可以通過實驗找到它的佔據位置來確定它的佔據位置。實驗發現所謂的超距作用就是佔據處於絕對靜止狀態的佔據系統在超距狀態下佔據被測量,而量子糾纏通過時間差,可以直接確定一個佔據系統的佔據位置。
  • 量子糾纏可以推測平行宇宙,是否可以說明人無真正意義的死亡呢?
    關於平行時空的猜想:許多人會想像成兩個一模一樣的世界,這可能會有一些誤解。 事物的狀態在不同的時間節點是不同的,時間才是唯一的度量標準。 所以很難出現我們想像的完全一致的兩個世界,如果存在,那很有可能是真實世界的某種鏡像。
  • 量子糾纏和靈魂伴侶
    正是由於我們大腦神經細胞中有波動信息,因此觀察的光子、電子等微觀粒子都具有波粒二象性。我們的心如同一臺超級電影放映機,兩個片子間隔時間極短,所以感覺是連續的,是動的。有個著名的風動幡動的公案,正是由於心這個超級放映機,所以產生了風動幡動的錯覺了,實則是心在動。心是一個超級測量工具,也會有相應的測量精度,當測量不同的宇宙實相的時候,就會產生了光子、電子等粒子。
  • 量子糾纏的速度超過光速了嗎?答案顛覆認知!
    宇宙中有哪些現象是超光速的?儘管信息傳遞的速度不可超過光速,但宇宙中超光速現象還是非常普遍的,它們的因素各不相同,有的是不同介質中導致的,有的則是不傳遞信息的現象!鬼魅般的量子糾纏大家都認為量子糾纏能夠超越光速,其實這有不小的誤解。其實關於量子糾纏最早是從愛因斯坦的EPR佯謬中引申出來的,這是愛因斯坦攻擊玻爾對於量子論的哥本哈根解釋不完備所提出的一個思想實驗!。
  • 九大宇宙未解之謎(一):暗物質、暗能量、量子糾纏
    宇宙世界從本質上來說是由各種我們人類無法理解並且看不見的力量所構成的,而這些無法理解和看不見的力量正可謂是困擾物理學家們的未解之謎,它們可以是從暗物質到多元宇宙,也可以是從暗能量到量子糾纏,相信這些未解之謎能夠幫助人類更加深入地了解宇宙世界。歡迎關注我的頻道,我在這裡將會為你揚起知識的風帆,帶你遨遊科學之海。
  • 每個人都有量子糾纏的另一個自己,你找到了嗎?
    「萬物皆有聯繫」這句經典的哲語相信很多人都聽過。在未涉及量子領域之前,大多數人對它或許並沒有太大的感觸,但隨著人類對世界認識程度的不斷加深,許多人開始對這句話產生新的理解和思考。
  • 量子糾纏新發現:令人毛骨悚然的神奇現象
    不了解它的人可能會認為這又是老生常談了,明明用普通概率論就能輕易解釋。而對於了解的人來說,它是一種令人毛骨悚然的神奇現象,以頗為神秘的方式解釋現實的本質。事實上,量子糾纏兼具以上兩種特點。如果拋開現實世界的運作原理不談,那麼量子糾纏可以用普通概率理論來解釋。
  • 在量子糾纏中,轉世輪迴也很有可能
    每個人都有三魂七魄,如果這三魂七魄當中缺少了一個,那麼人的身體狀況,也會表現出相應的症狀。時至今日,科學已經發展到了一個新的高度,但是人類究竟有沒有靈魂的問題?依舊是一個非常複雜的概念,並沒有一種能夠令人信服的理論可以說清楚這個問題。
  • 如何理解量子糾纏,量子疊加和量子塌縮
    科學家在觀測量子時發現量子狀態無法確定,量子在同一時間可能出現在A地,也可能出現在B地,或可能同時出現在不同的地方。量子在某個位置出現是概率性的,並沒有確定性,這就叫量子疊加態。一對關聯粒子,如果改變其中一個粒子屬性,另一個粒子不管相距多遠都會瞬間改變,這種信息的傳遞不需要時間,這叫量子糾纏。當你不觀測量子時,量子處於疊加態,當你觀測量子時量子表現出唯一狀態,這就量子塌縮。
  • 量子弦,優雅的宇宙大統一理論(第六稿)
    弦理論的物理模型認為組成所有物質的最基本單位是一小段「能量弦線」,大至星際銀河,小至電子,質子,夸克一類的基本粒子都是由這佔有二維時空的「能量線」所組成。在弦理論中,基本對象不是佔據空間單獨一點的基本粒子,而是一維的弦。這些弦可以有端點,或者他們可以自己連接成一個閉合圈環。
  • 量子糾纏的詭異就在三個問題,一般人無法接受,你能理解得了嗎?
    21世界物理最前沿的理論莫過於量子力學了,而最難理解的就是粒子糾纏。雖然說現在現在製造糾纏的量子已經不算什麼新聞了,我國都已經實現上千公裡的量子糾纏。可是最神秘最難理解的是,量子糾纏的速度和通信機制。一個觀點就認為在它們產生的時候就已經確定,這是愛因斯坦一方的觀點,就像一雙鞋子一樣,一個是右腳,另一個就肯定是左腳。另一個觀點認為只有在觀測它們的時候,造成波函數坍縮時候才確定的,這是以波爾為首的哥本哈根學派的觀點。沒觀測它前,它就處於疊加狀態,或者說沒確定的狀態,只有觀測它才會有確定狀態。
  • 當佛學遇到了科技:靈魂與量子之間的糾纏
    宇宙即我,我即宇宙。有人說量子是宇宙的靈魂,因為粒子的量子不遵循經典力學理論,波狀的量子不遵循波函數,還有什麼「量子疊加」、「量子吸引」包括「薛丁格的貓」等等足以讓人一頭霧水的理論,如果你看過大劉的「球狀閃電」,也許會相信有量子生命的存在。
  • 量子?糾纏?量子糾纏到底是什麼?
    量子糾纏很不同卻也難以理解,不過也有方法可以讓它很容易被理解。加拿大多倫多大學的艾瑪爾(Amar Vutha)的解釋如下:圖解:糾纏是粒子性質間的一種「量子糾正」。(示意圖如上)量子計算機、量子密碼學和與量子相關的東西都經常在新聞中被報導。關於他們的文章不可避免的都會提到糾纏,量子物理學的性質使得這些神奇的裝置成為現實。
  • 量子是什麼?什麼實驗可以證明光是粒子?
    為了擺脫觀察者,風華正茂的埃弗雷特三世的解決辦法是,粒子穿過雙縫的瞬間,宇宙就在瞬間分裂為兩個一模一樣的宇宙,在一個宇宙中,一個粒子從左邊縫隙穿過,另一個宇宙裡,另一個粒子從右邊縫隙穿過來繞過雙縫難題。請注意,從雙縫分裂後的平行宇宙永遠分離並且不再相關聯,兩個粒子如何回到同一個宇宙並產生幹涉條紋呢?
  • 常說的量子力學統一場一樣,糾纏是一個全新的概念
    量子糾纏是存在的,但量子糾纏不能作為測量(不同於光或者光子)的依據,應該說是粒子在獲得你的信息之後,自己才獲得信息。這種量子糾纏是存在的,由於相對論效應,使得光子具有時間相對性。一句話說不清楚量子糾纏,但是我是相信的量子糾纏是真實存在的,是多體事件,存在於雙質子雙線雷射器中。
  • 什麼是量子糾纏?為何連愛因斯坦都無法接受它的存在?
    1982年,法國物理學家艾倫愛斯派克特與他的專業團隊順利的完成了一項科學實驗,他們證實了微觀粒子之間存在了一種名為「量子糾纏」的神秘關係,所謂量子糾纏是指,在同源情況下的兩個微觀粒子,它們之間將存在著某種糾纏關係,並且兩者之間,無論相隔多遠,都會一直保持這類糾纏關係,也就是說,當一名人類對一顆粒子進行幹擾時,另一顆粒子也將心領神會,值得一提的是,量子糾纏現象是也是幾十年以來