获得诺贝尔奖的量子纠缠,能实现超光速通信吗
超光速通信显然可以拯救银河帝国。不幸的是,在相对论中,光速不仅仅是光子的速度,它真正代表了因果关系的速度。因此,打破光速不仅仅是能量不足的问题,它实际上从根本上违反了因果关系本身。例如,在消息发送之前就已经接到消息了。 量子纠缠通信器的概念,多年来一直在科幻小说中流行。量子纠缠通信器支持者强调的主要事实是,纠缠的影响已被明确确定为比光速传播得更快。但究竟什么是量子纠缠?我们首先从量子叠加开始,这是量子理论的核心特征。 它仍然是一个叠加态,因此两个粒子实际上都没有确定的自旋值,但是由于总和为零,当其中一个与外部世界相互作用并选择一个特定的自旋时(比如说向上),那么另一个粒子会通过坍缩来响应相反的自旋状态(向下)。奇怪的是,这显然是瞬间发生的,即使我们将这些粒子分离到很远的距离,其中一个粒子的自旋状态坍缩,另一个粒子也会立即坍缩。 一旦航天器到达了这颗系外行星,我们的想法是利用这对纠缠粒子让我们知道鲍勃是否认为这颗行星适合居住。但问题是,鲍勃究竟应该做什么才能向 爱丽丝发送成功的信息?因为事实是,我们对这些粒子所能做的就是打开盒子并与它们相互作用,从而折叠它们的波函数。 如果鲍勃这样做,那么粒子就会坍缩并选择某种自旋,以50-50的几率向上或向下。至关重要的是,鲍勃对此没有任何发言权或影响力。这意味着当爱丽丝在预期的时间查看他们的粒子时,它也会以50-50的几率向下或向上。简而言之,因为鲍勃不能强迫一个纠缠的粒子采用特定的自旋,所以没有办法实际使用它来传输任何信息。 (www.wS46.com) |
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广义相对论的验证,计算太阳的引力红移
爱因斯坦说,太阳表面其实有一个钟,不同元素发出的光其实都是以不同的频率振荡的钟,由于太阳上的时间变慢了,所以光的频率就会变低。因此,同一根光谱线,在地球实验室拍的和在地球拍太阳的会不一样,后者会产生红移。如图所示,在太阳表面和地球表面分别有静止的光源和静止的观察者。光源在坐标时刻t1发出一个光子,观察者在坐标时刻t2接收到这个光子。光源在坐标时刻t1
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从粒子到场,物理学中最美的理论
这种关于确定性和可预测宇宙的观点随着相对论和量子力学的出现而被打破。粒子的精确位置也不再可测量。一个围绕氢原子质子运行的电子。只不过引力要替换成静电力。我们从麦克斯韦方程组中知道,电子不断变化的方向会产生加速度,电子并不会撞击原子核。我们的对象是一些完全不同的数学描述的波函数。粒子的位置在测量之前是未知的,在氢原子的量子力学模型中,电子并不像行星围绕恒星一样围绕原子核旋转。