量子力學的概率是什麼?和超光速有何關係?為何愛因斯坦是錯的?

2020-12-03 英瑩的日常

量子力學的概率是什麼?和超光速有何關係?為何愛因斯坦是錯的?

量子力學作為一門新興的物理學,其中有許多不可思議的理論,有一個理論就叫超光速,也就是說是超越光速的存在。但是愛因斯坦說,世界上所有的物體都是無法超過光速的,這兩個結論就是衝突的。為什麼量子力學會帶來超光速?愛因斯坦和量子力學的理論究竟誰對誰錯呢?

概率問題

量子力學中最基礎的理論就是概率,我們描述宏觀世界和微觀世界都有一定的差別,描述微觀世界時,只能說這個物體停留在某個位置的概率是百分之多少,而不能夠說這個物體一定會停留在某處。

那我們就要說到疊加態的概念,我們說過一個物體運動在某個位置是不確定的,只能用概率來表達,所以我們要把這個物體所在的位置到底有多少概率都計算出來。微觀世界的計算比宏觀世界要複雜,這個物體出現在a處的概率是30%,而出現在b處的概率是5%,物體同時處於這些位置時,這就叫疊加態。

微觀與宏觀

微觀世界有著自己不變的鐵律,假設現在有一個運動的小球,不管我們何時去觀察,它就會停留在同一個位置,這是在宏觀世界的狀態。但是如果我們把這個小球放在微觀世界中 我們觀察它的時候它的速度是三米每秒,但是一旦不去觀察它的速度就會變成5米每秒,人類觀察是能夠影響微觀世界的。

出現超光速的關鍵就在於概率,這個微觀物體同時存在於AB處的疊加態,我們還是以小球舉例,這個小球停留在a處的概率是20%,停留在b處的概率是50%,我們觀察a處的時候概率就變成了100%,b處的概率變成了0。人類的觀察破壞了小球的疊加態,這只是一瞬間的事情。

量子力學之所以提出超高速,其實就是當人類觀察某處,就會影響到另一個位置的事物,這個觀察只是一瞬間的事情,但它仍然可以傳遞出有效信息。愛因斯坦認為任何物體都不能超越光速,指的是宏觀世界的理論,所以與量子力學並不衝突。科學正是需要這種不同理論的碰撞,才能慢慢推動技術的發展。你是如何看待的呢?

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  • 量子糾纏超光速,相對論不允許超光速,兩者衝突嗎?
    根據質能方程,能量和質量存在著當量關係,故能量的傳播速度也不能超過光速。信息傳遞時需要有載體,故信息的傳播速度也不能超過光速。量子力學中用函數表示粒子的狀態,如果兩個或多個粒子構成了一個體系,描述這個體系的函數不能寫成描述各粒子的函數的積的形式,這幾個粒子就處在糾纏態。幾個粒子處於糾纏態時,如果對其中一個粒子進行測量,另外的粒子會立即變為相應的狀態。
  • 無法觀測到超光速是因為看不見?這想法是錯誤的!
    這位王民生先生,是在碧玉蘭先生的《光是什麼?為什麼人類無法觀測到超光速運行的物質?》一文的留言區做了評述,正巧被我看見,於是點評了一下。然而,上次我點評了留言區的王先生的觀點,卻對正文《光是什麼?為什麼人類無法觀測到超光速運行的物質?》未加評述,殊為遺憾,故特此冒昧談一下我的讀後感想。
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