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能够称霸世界的-量子力学

哈喽大家好,应读者要求咱们今天来讲量子力学。

量子力学简单来说就是微观世界的物理学,我们面对的世界,在尺度上,无非就是宏观和微观世界之分,宏观和微观世界的分界线就是原子,比原子大的物质就是宏观世界,比原子小的物质就是微观世界。

宏观世界的物理学和微观世界的物理学截然不同,比如说在现实世界里,你在家里的客厅或者厨房,肯定是只能在其中一个地方,要么在客厅,要么在厨房,而在微观世界里,你在哪儿是不确定的,有可能在客厅,有可能在厨房,也有可能在客厅的同时也在厨房。

微观世界起初让人类感觉困惑的是电子绕原子核运动的规律捉摸不透,按照以往的思路,电子绕原子核运动就是原子核给电子提供了引力和电磁力,这两个力会转化成电子绕原子核运动的向心力,所以电子绕原子核运动应该像地球绕太阳一样的圆周运动,但是后来发现,电子的轨道根本不是圆周运动,甚至没有可以确定的轨迹,我们无法计算出电子下一秒在哪个位置,至于为什么会这样,没人知道。

在牛顿力学中,只要知道一个物体的起始速度、质量和受力情况,就能计算出这个物体在未来某一刻的具体位置,未来的一切都是被起始状态设定好的,比如你的人生从宇宙诞生的那一刻就已经被设定好了,你能看到这篇文章也是被设定好的,这就是经典的机械决定论,也叫宿命论。

但是电子绕原子核的运动貌似是随机的,电子下一秒出现的位置和初始状态没有确定的线性关系,任何计算都无法精确的得知电子下一秒的位置,这就否定了机械决定论。

除了电子,所有微观粒子的位置都是随机的,需要用概率描述,而我们人体又是由微观粒子构成,所以这就意味着人的命运并不是被设定好的,人的意志是可以逆天改命的。

在了解量子力学之前,我们先了解一下“波粒二象性”和“叠加态”这两个词,“波粒二象性”就是说比原子还小的这些粒子,同时具有两种状态,这些粒子不仅像粒子,也像波,粒子的波动性和粒子性会叠加在一起,也就是“叠加态”,但是“叠加态”不仅仅指的是“波粒二象性”,还有自旋、偏振、位置、动量等其他物理性质的“叠加态”,总之就是你只要不观察这个粒子,它就处于各种“叠加态”中。

现在我们知道每个单独的粒子都具有“叠加态”,那么如果通过某种方式把两个粒子组合在一起,那这两个粒子的“叠加态”是彼此独立的还是相互缠绕的呢?答案是相互缠绕的。

如果一个单独的粒子衰变成两个更小的粒子,这两个更小的粒子的“叠加态”是彼此独立的还是相互缠绕的呢?答案也是缠绕的,两个粒子如果一开始具有某种共同的关系,那么即使两个粒子分开,其“叠加态”也是缠绕在一起的,“量子纠缠”就是这种“叠加态”相互缠绕的体现。

不管这两个粒子的距离有多远,这种“叠加态”的纠缠会一直存在,这时候两个粒子就是彼此的纠缠粒子,纠缠粒子的“叠加态”会超越时间和空间进行相互作用。

这个相互作用指的是对其中一个纠缠粒子进行测量,比如自旋,会同时决定另一个纠缠粒子的自旋结果,没测量之前,这两个粒子的自旋处于“叠加态”,每个粒子即是上旋同时也是下旋,测量行为就会使得两个粒子的自旋方向确定,如果一个纠缠粒子的自旋为上,那另一个必然为下,反之亦然。

测量行为导致的“叠加态”消失,就是测量坍塌效应。

我们用一个简单易懂的例子来说明一下,比如把一双鞋分别放在两个盒子里,一个你拿着,一个送给100亿光年外的小王,在你没打开盒子之前,你肯定不知道盒子里是左脚还是右脚,这时盒子里的鞋即是左脚也是右脚,你必须通过观测才能确定两只鞋子的状态,当你打开盒子发现是左脚,那么可以同时知道100亿光年外的小王手里一定是右脚,就是不管距离有多远,你观测一只鞋的同时,一定会影响到另一只鞋,它们之间的信息传输可以说是同时发生。

现在很多人都说量子纠缠是超光速的,其实这种说法并不严谨,在理论上,量子纠缠就不存在速度的概念,因为纠缠粒子之间的相互作用是同时发生的,如果说存在速度的话,那就意味着纠缠粒子间的相互作用是存在时间差的。

就是说两个粒子的状态如果在制备时是关联的,那么不管时间多久,距离多远,它们永远处于关联状态,你对其中一个粒子进行测量,另一个粒子会同时作出反应。

这就是量子力学的一切事物可以同时处于不同的状态,最终在你测量它的时候出现,至于是何种状态,完全是随机的,而概率的高低,完全取决于叠加状态中哪个状态的成分居多。

爱因斯坦提出的广义相对论,几乎已经确定世间的一切都是客观真实存在的,所有看起来随机的事物,都是因为知识储备不够计算出结果而已,而量子力学打破了人们对经典物理学的认知。

纠缠粒子的同时反应也颠覆了爱因斯坦的相对论,爱因斯坦相对论说光速是最快的,就算以光速传输,也应该有时间差,现在科学家们对纠缠粒子之间的联系机制完全不知道,但是它俩就能够连接起来,而且这个距离,据推测不管是1光年,100万光年,30亿光年都不影响,它俩能够永远保持一致,就是在量子世界里,时间是绝对的,速度不是绝对的,速度是无限大。

不过到目前为止,没有一个人真正理解量子力学,“冯·诺依曼”说过,谁要说他理解量子力学,他就不懂量子力学。

虽然还没有人真正理解量子力学,但它一定是一个颠覆性的物理科学,哪个国家率先掌握了量子力学,就有可能称霸世界,谷歌在2019年研发出来的量子计算机用200秒的时间完成了一个非常复杂的计算,这个计算用当时最强大的超级计算机要计算10000年,未来科技一定需要强大的计算能力,谁的计算能力强,谁就领先世界。关于量子计算机我们会单独做一期给大家讲解。

其实从量子力学来说,一个人的运气好,这就是一种必然,运气好是有原因的,运气是一个人人都想有的东西,其实它就发自你自己的意识,你觉得自己运气好,你觉得自己以后会更好的话,就真的会往这个方向发展。

反之如果一个人整天想着我运气怎么这么差,我怎么就没那么好,每天都很悲观的这种想法,他的生活就会渐渐悲观下去,就真的会越来越差。

所以说量子力学这个东西,你不需要去理解它,也不需要去懂它,会用它就可以了,从现在就开始,你就相信你的运气会越来越好,你的未来一定会越来越好。

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