比如恒星发出引力子,行星接触到引力子后才感受到恒星对它的作用。在爱因斯坦提出相对论后,就没什么人相信超距作用了,光速成了粒子运动速度的上限,引力相互作用不可能瞬间传递。现在考虑量子力学。按照量子力学,物理系统用态矢量描述。比如我们考虑两个电子,一个电子自旋向上,另一个自旋向下,它们构成一个自旋单态(spin singlet):这里我们只写出了态矢量的自旋部分,空间部分我们并没有写。
我们可以设想这两个电子是空间分离的——它们之间隔着一个有限距离。对于这个态矢量,我们可做如下讨论:1.它的总自旋是0,总自旋的z分量也是0,更进一步说总自旋在任意方向上的分量都是0。2.这是一个叠加态,因为这里面有两项,前一项说甲电子自旋向上且乙电子自旋向下,后一项说甲电子自旋向下、乙电子自旋向上,这两项“相干”地叠加在一起,构成一个量子叠加态;所谓“相干”的意思是指这两项之间的相位因子是固定的,在这里是0.3.这个量子叠加态,也叫纠缠态,因为你没法确切地说出甲电子的自旋到底是向上,还是向下。
你能说的只能是,那我们做个观测吧,有一半几率是甲自旋向上、乙自旋向下,对应第一项;另一半几率是甲电子自旋向下、乙电子自旋向上。假设甲电子在左边,乙电子在右边,甲乙电子相隔一段距离,甲乙电子保持量子相干态(或不发生退相干)。时刻t1,我们在左侧对甲电子测量自旋在z方向上的取向,如果测量成功,自旋单态将发生量子坍缩,或者变为第一项,或者变为第二项。
幽灵般的超距作用力是怎样产生的?
量子纠缠曾被爱因斯坦称为“鬼魅的超距作用” 。应该说,超距纠缠现象或者超距纠缠作用到目前为止机理都还不是很清楚。 其中有个理论认为,在我们这个三维时空外还存在四维或五维以上的多维时空,只是那些时空是卷曲的,被卷曲在一个很小的厚度范围内,(打个比方,如果把我们的三维比成一个纸张一样的平面,则这张纸很薄,因为第四维薄得比一个原子的厚度还小) 而很薄的那些维度的时空,只可以在量子层面上,对我们这个世界产生影响。
纠缠粒子(或纠缠现象)就是高维度的一个粒子在地球上建立两个或者多个量子层面的投影,(即同一个事物存在于这世界上的不同投影),分别对这现实界面,产生不同的影响,包括对它自己本身产生影响。 如果是高维度的粒子,因为粒子很小,那它对自己的多个投影的响应几乎是瞬时的; 如果是高维度的一些其他现象,对投影的响应可能会花些时间,不过可能会比光速快好多倍(实际并没有超过光速,只在宏观维度上表现得像超光速,好比科幻小说中的空间曲率飞行一样)。
但这些也只是猜测。 量子纠缠虽然很神秘,但地球上,信息的传递也没有超过光速,包括建立纠缠分型,纠缠分发,解纠缠,这些都不会超过光速。 既然还不清楚什么机理,我们现在只能够应用它,就像古代,不知道火药为什么会爆炸,但却可以用火药来制造烟花炮竹和炸药。 现在量子时代也是这样,还有一些量子现象不太清楚,但已经有些应用了, 比如,量子通信,量子计算等。
茫茫宇宙,是什么力量在推动天体运行?谁能回答这种现象?
根据耗散理论,当离散的空间发生剧烈震动时,会使局部远离平衡的状态,从而使该局部形成耗散结构,即在该局部形成能量的聚集,产生出相对独立的封闭体系。这就好比我们对外泼水,使原本连续的水变成了不连续的水珠?。这既是我们宇宙形成的原因,也是在宇宙的内部产生各种物质的物理机制。因为,一旦宇宙形成了封闭体系,其就会受到外部空间的挤压而收缩。
于是,宇宙在其收缩的过程中,会进一步地获得能量。当宇宙收缩至其内部的粒子之间的距离近似为零时,宇宙就会发生反转,由收缩转变为膨胀。于是,宇宙的膨胀有一个由快到慢的过程,而宇宙内部的传播速度却正好相反,是由慢到快的变化。于是,在宇宙膨胀的初期,宇宙对外膨胀的速度远大于其内部传播的速度,使宇宙的内部产生了许多高能的局部,从而形成了各种基本粒子,即形成了熵减的耗散结构。
因此,从本质上来说,物质的能量是宇宙的部分膨胀能量,其归根结底是外部世界对宇宙挤压所产生的能量。当宇宙的膨胀随着其体积的增大而减缓时,当宇宙内部传播的速度因密度的增大而变大时,宇宙内部的传播速度会大于其膨胀的速度。于是,在宇宙的内部,会逐渐地恢复平静,不再产生熵减的耗散结构。即便是早先已经形成的耗散结构即各种基本粒子,也会逐渐地解体,还原为离散的空间粒子。