
一、什么是《量子力学》
《量子力学》是关于微观领域的科学,是近百年来无数的科家共同探索的成果,是近代物理的主要内容。
在量子力学发展的过程中,欧洲的科学家如普朗克、爱因斯坦、玻尔、薛定谔、德布罗意、狄拉克、海森堡等等做出了尤为突出的贡献,与这些大科学家相比,在nature发几篇论文,做个量子纠缠实验连小卡拉米都算不上,随随便便妄称“量子力学之父”会让人笑话没见过世面。
《量子力学》是物理学专业本科生的必修课,一般二三年级就开始学习简版《量子力学》,理解量子力学的一些概念和逻辑,研究生还要学《高等量子力学》,相应地还要学习《群论》、《线性代数》等数学具。
量子力学的每一个概念、每一个步骤都是可以用公式严格推导的,不是神神鬼鬼的胡说八道。
量子力学与人的意识、特异功能、佛学等任何人文的东西没有一毛钱的关系,任何用量子力学去胡乱解释这些内容的都是信口开河。
有人说《量子力学》是唯心主义,这其实是对玻尔提出的“观测导致波函数坍缩”这个论断的错误理解,属于票友水平的低级误读。
玻尔的意思是:在宏观物理理论中,人被天然地赋予一个特殊的能力,可以无条件、无扰动地以上帝视角去感知任何东西。
量子力学则不再保留这个假设,而是把人的观测等同于量子间的相互作用,这恰恰说明量子力学是更纯粹的唯物主义。
答案:不是。
量子力学已存在一百多年,基于量子力学制造的产品随处可见。
比如半导体技术就是用量子力学去计算晶体(比如硅单晶等)的“能带”而发展出来的一套技术,所有的芯片都是基于量子力学制造的,医院用的核磁共振、X光透视、我们日常用的U盘等都是量子产品。
从这个意义上说,量子力学的正确性早已不容质疑,量子产品也没什么稀罕。
没必要像发现了新大陆那样炒作“量子科技”。
很多高调标榜其是量子产品的,有的言过其实,内行忽悠外行,有的就是不折不扣的骗局,比如量子水、量子衣服、量子增产箱等等。
量子纠缠并没有什么神秘,说穿了就是能量、动量或者角动量守恒。
任何没有受到其它第三方干扰的两个量子,你都可以认它们是纠缠的。
而量子无所不在,比如空间有许多气体分子,有射线、光纤中有很多杂质,所以在工程上,让两个相隔很远的量子保持不受任何第三方作用而长时间纠缠确实是一件非常困难的事。
爱因斯坦曾经认为量子纠缠必须是”定域的”,也就是说只能在非常近的距离内存在,这个距离应该是多少并没有明确的答案,现代科学实验表明即便很远距离也可以实现量子纠缠。
量子纠缠是量子间的“隐形传态”,并没有真正地传递任何其它东西,任何外力的操纵都会破坏纠缠。
曾有论文说量子纠缠的速度是光速的多少倍,这可能和有人曾经认为电子自旋时边缘速度会超过光速有点类似。
后来人们发现所谓自旋并不是真正的旋转,也不存什么边缘超光速。
同样,当前人们对于微观时间的理解并不透彻,到目前为止,科学界的共识是:没有任何东西、包括信息的传送可以超过光速。
即便是存在所谓超光速的现象,这类现象也完全不能用来传递任何信息。
连有效信息都不能超光速,所以用纠缠原理瞬间传递宏观物体纯属痴人说梦。
通讯加密的方式是:接收方先寄给发送方一个带锁的箱子,钥匙保留在自己手里。
发送方将信息放在箱子里,完成加密过程,然后将箱子寄出。
接收方收到信息后,用钥匙打开箱子获取信息。
量子加密相当于接收方寄出的箱子带有即时监控功能,在箱子传递过程中,如果有人企图用技术开锁的方式窥视箱子里的信息,接收方可以第一时间感知而中止通讯。
而传统通讯采用的是数学算法加密,理论上存在被技术开锁失密的可能性。
所以量子通讯只是加密手段的改变,不是超光速通讯,也不能增加通讯的带宽,对于用户来说,可能感受不到任何变化。
很多人误认为“量子通讯”是超过光速的瞬时通讯,可能是受到“量子纠缠”言论的误导。
事实上量子加密手段分两大类,一类利用了量子纠缠,另一类则和量子纠缠没有任何关系。
答案:没有。
量子力学是微观世界的理论,经典规律是大量微观现象的叠加,二者一脉相承,并不矛盾。
量子特性随着粒子质量的增大快速衰退,质量达到原子量级,其量子特性已基本上可以忽略。
宏观世界是确定的,薛定谔的猫只是科学家的比喻,在宏观世界不存在又死又活的猫。
换句话说因为质量的增大,猫死或活的状态已退相干,是完全确定的,而不是叠加的。
有人说蛋白质间量子纠缠,或者干脆说人的心灵感应是量子纠缠,这些都是对量子纠缠的误解,没有任何根据。
近期我国科学家发现“胶子”可以相互吸引形成准物质,俗称胶球。
这个发现验证了上个世纪《量子色动力学》一个预言,进一步证明了标准模型的正确性。
早在亚里斯多德年代,人们把“不可侵入"作为物质的定义,对于肉眼可见固体,这个结论是显而易见的。
随着科学进步,人们发现了更多的肉眼看不到的东西,比如各种气体,表面上看,它们似乎可以相互侵入,在粒子层面,它们同样保持不可侵入性。
到量子力学领域,不可侵入的粒子被称费米子,标志是具有自旋这个维度,所谓不可侵入性被推广为“泡利不相容原理”,即:任何两个费米子的所有量子数至少有一个是不同的,这与于两个宏观物体坐标不能完全相同是同一个道理。
在量子力学理论中,作用力被量子化后作粒子来处理,这类粒子被称为玻色子,他们的标志是没有自旋,相互之间不发生作用,不遵守泡利不相容原理,也就是可以相互侵入,即它们是弥散的力场。
一般认为只有费米子才能组成物质,玻色子之间没有相互作用,无法聚在一起,所以无法组成物质,事实确实是这样的。
但有一种特殊情况,原子核中的强力与普通的力恰恰相反,是渐近自由的力场,由强力量子化的“胶子”间具有相互吸引的特性,所以科学家预言,也许多个胶子可以相互吸在一起,组成没有费米子参与的胶球,相当于力场组成了一种准物质。
这个预言提出几十年,至今才得到验证。
爱因斯坦的质能方程说明物质可以转化成力,胶球的发现则说明力也可以转化成物质,二者没有不可逾越的界限。
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