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想象不到的方式證明量子物理理論

文章作者:lili | 2017-05-24
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科學家用想象不到的方式證明量子物理理論——“幽靈般的遠距效應”。量子的概念自1900年普朗克首先提出的,到今天已經一百一十多年。量子物理理論:電子激發態躍遷到基態,原子會發光。愛因斯坦研究了這一過程,并稱其為自發輻射,但他無法計算自發輻射系數。解決這個問題需要發展電磁場(即光)的相對論量子理論。而愛因斯提出量子理論的同時,對量子糾纏理論解釋卻是不完整的,這也引起了科學家的爭議。不過最近有人通過人類意識來解釋該理論,似乎是可以行得通的。

量子糾纏是指,兩個粒子即使相隔數光年之遙,也能夠具有相互聯系的特性。量子糾纏是指,兩個粒子即使相隔數光年之遙,也能夠具有相互聯系的特性。

  約100年前,阿爾伯特·愛因斯坦提出了一套飽受爭議的量子物理理論,即“幽靈般的遠距效應”(spooky action at a distance)。他認為量子糾纏理論不夠完整,有所缺失。

  如今,一名科學家希望證明愛因斯坦的理論是正確的。而他借助的工具其實與量子物理關聯不大——人類意識。

  量子糾纏是指,兩個粒子即使相隔數光年之遙,也能夠具有相互聯系的特性。因此,在兩個粒子間傳遞的信號傳播速度必須超過光速才行。

  愛因斯坦認為,這說明量子糾纏理論存在漏洞,但他不清楚究竟缺少了什么。

  為完善愛因斯坦的理論,物理學家約翰·貝爾(John Bell)于1964年發明了一項測驗,史稱貝爾測驗。在這項實驗中,他制造了兩個相互糾纏的粒子,讓它們以反方向運行,同時用一臺設備測量每個粒子的旋轉情況。他還使用了一臺隨機數產生器,改變設備設置,因此每個粒子不可能知道另一個粒子的設置如何。就這樣,他對幾對隨機設置的、相互糾纏的粒子進行了測量。

  如果愛因斯坦的猜想正確、的確存在幽靈般的遠距效應,該測驗的測量結果應當在多次實驗中得到反復驗證。但到目前為止,所有實驗都顯示他是錯誤的,幽靈般的遠距效應并不存在。

如今,一名科學家希望證明愛因斯坦的理論是正確的。而他借助的工具其實與量子物理關聯不大——人類意識。  如今,一名科學家希望證明愛因斯坦的理論是正確的。而他借助的工具其實與量子物理關聯不大——人類意識。

  但一些科學家認為,隨機數產生器生成的結果未必隨機,也許受到了某種尚未被物理學發現的內在機制影響。

  加拿大圓周理論物理研究所(Perimeter Institute for Theoretical Physics)的盧西安·哈迪博士(Dr Lucien Hardy)利用人類思維這一特殊工具,試圖繞開這一機制的影響。

  哈迪博士設計了一套實驗,將兩個粒子分隔100公里,每端安排100位受試者。每位受試者都需要戴上可讀取其大腦活動的頭罩。他們的腦活動信號被用來控制測量設備的設置。

  哈迪博士希望對每個粒子進行多次測量,也許其中有一小部分粒子在到達目的地之前、其設置就已經在受試者大腦活動的影響下發生了改變。

  他認為如果兩個粒子測量結果的關聯程度與此前的貝爾測驗不同,就說明幽靈般的遠距效應的確存在。

  哈迪博士指出:“如果利用人類或其它動物的意識、取得了與量子理論不符的實驗結果,這將令人大為振奮。我想象不出物理學領域還有什么實驗結果能產生如此大的沖擊。至于這究竟意味著什么,我們將通過辯論來解決。“

約100年前,阿爾伯特·愛因斯坦提出了一套飽受爭議的量子物理理論,即“幽靈般的遠距效應”。約100年前,阿爾伯特·愛因斯坦提出了一套飽受爭議的量子物理理論,即“幽靈般的遠距效應”。

  除了證明愛因斯坦的猜想正確之外,這一發現還提出了自由意志的問題。

  哈迪博士表示,就算整個物質世界都由物理學掌控,假如人類思維由其它物質構成,我們便可利用自由意志超越物理學的限制。

  他指出:“這無法解決問題,但肯定會大大影響自由意志這一說法。”

  日內瓦大學的尼古拉斯·吉辛教授(Professor Nicolas Gisin)對哈迪博士的實驗表示期待,但對使用非結構化的大腦信號控制設備設置這一點,他表示有所懷疑。他認為這和隨機數產生器沒什么區別,最好用有意識的人類思維開展實驗。

  吉辛教授指出:“實驗結果很有可能平平無奇,量子物理也不會為此改變。但如果實驗結果令人大吃一驚,將產生巨大影響。這將是科學家第一次觸及意識問題。”

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