“布鲁斯,我不认可你的量子纠缠理论。”
“什么样的物理机制,才能支撑这种超越空间的相互作用?”
李奇维微微一笑,说道:
“量子纠缠和光速不变原理一样,都是宇宙的底层规则之一。”
“至少我们暂时无法理解,只能被动接受。”
哗!
众人皆是一惊!
如果量子纠缠是底层原理,那确实没有办法解释。
这样的例子在物理学界也不少。
说到底,自然科学也和哲学类似,都需要一些【默认的前提】。
比如空间的概念,时间的概念,物质的概念等等。
物理学家不可能用更基础的概念,来解释这些前提。
不过,量子纠缠是不是这种前提,也是一件有待商榷的事情。
于是,李奇维接着说道:
“当然,我也能提供几个可行的思考角度,让大家能更深刻地理解量子纠缠。”
哗!
所有人顿时竖起耳朵,神色兴奋。
指不定接下来的内容就关系到好几个诺奖。
布鲁斯教授的预言从未让人失望过。
“第一种,量子纠缠可能不是相互作用,而是某种结构性的东西。”
“我们的宇宙存在比空间更深刻更基础的结构。”
“这种结构的变化导致了量子纠缠的存在。”
“第二种,量子纠缠是微观量子世界的某种固有属性。”
“它就和自旋一样,是量子的客观存在形式,和宇宙本身没关系。”
“第三种,量子纠缠是高维世界在三维宇宙的投影,所以能无视空间。”
“就好像一个二维空间的生物,无论如何也想不明白三维空间中生物的高度是什么。”
“或许量子纠缠就是四维空间或者五维空间物体的投影。”
“但我们生活的宇宙是三维的,因此,我们永远也无法得知量子纠缠的真相。”
嘶!
众人闻言震撼不已!
布鲁斯教授提出的三个猜测,一个比一个天马行空,简直和科幻概念差不多了。
但是大家竟然都觉得有那么一丝可能。
“量子纠缠也太神秘了。”
“如果能洞悉量子纠缠的奥秘,应该离终极真理就不远了吧。”
这时,很久没说话的卢瑟福突然开口了:
“布鲁斯,那你要如何验证量子纠缠的正确性呢?”
“量子纠缠可以超光速,但人类乃至任何实验仪器都不能超光速。”
“所以,量子纠缠的无限超距作用,永远无法在实验中得到证实。”
“一个注定不能被证实的理论,该怎么评价它呢。”
哗!
众人瞬间清醒过来。
卢瑟福说到了最关键的地方。
任何理论都必须经过实验的验证!
哪怕量子力学也不例外。
即便是匪夷所思的概率波、不确定性原理、互补原理,都通过了实验验证。
所以,哪怕爱因斯坦强力反对,大部分人依然支持量子力学。
但是现在,问题来了。
爱因斯坦教授的思想实验不能通过实验验证。
布鲁斯教授的量子纠缠理论也不能通过实验验证。
那二人的争论就失去了意义。
“不,严格来说,是布鲁斯教授处于下风。”
“因为一个完美的理论应该是能解释任何的质疑。”
“哪怕质疑不能实现,理论也应该能从逻辑和实验结果上否定它。”
众人议论纷纷。
如此精彩绝伦的论道,如果最后没有一个确定的结果,那真是太令人遗憾了。
这甚至是物理学界的损失。
爱因斯坦神色凝重。
卢瑟福的话其实也是他刚刚想说的。
他实在无法想象量子纠缠现象的存在,除非亲眼见证。
此刻,李奇维淡淡一笑,说道:
“量子纠缠作用距离无限远这一特性确实没有办法验证。”
“我们无法把一对纠缠的粒子真的分开1光年的距离。”
“但是,量子纠缠本身却是可以被验证的。”
“而我恰好想到了一个方案。”
嘶!
所有人闻言皆是一惊!
“天啊!”
“布鲁斯教授不仅提出了量子纠缠,竟然还想到了验证方案?”
“这岂不是和几天前的单电子双缝干涉实验一样?”
“太强了吧!”
卢瑟福和爱因斯坦的眼中同时爆发出精光,内心震撼无比。
布鲁斯竟然真的能证明量子纠缠!
这真的可能吗?
李奇维说道:
“爱因斯坦教授和我争论的核心,其实并不是量子纠缠的超光速机制,而是确定性与不确定性。”
“爱因斯坦教授认为两个粒子在观察前,状态就已经确定了。”
“而我认为两个粒子只有在观察时,它们的状态才能确定。”
“所以,我只需要证明粒子在观察前,状态并不能确定,就可以证明爱因斯坦教授是错的。”
“接着,我再用实验证明观察一个粒子的状态,可以影响另一个粒子。”
“以电子为例。”
“对于两个电子而言,哪怕相距只有几公里,它们之间的库仑力也足以小到忽略不计。”
“换句话说,如果能证明相距几公里的两个电子,它们之间存在某种关联性。”
“那么足以说明这种关联性就是量子纠缠。”
“否则,没有任何已知的相互作用可以解释这种现象。”
众人闻言,顿时眼睛一亮。
布鲁斯教授的逻辑完全没有问题。
“两个电子之间又不可能像人一样串供,而且这个过程也没有光子的参与。”
“所以,如果一个粒子真的能影响另一个粒子,那这种影响必然是超越时间和空间的。”
“量子纠缠的无限超距性质就是一个自然而然的推论了。”
“至少这个实验如果能成功,就证明量子力学是没问题的。”
但问题来了,这个实验要怎么做呢?
卢瑟福作为当世最顶级的实验物理大佬,他暂时也想不出来。
此刻,所有人的目光再次聚集在李奇维的身上,他们的脸上充满了期待。
李奇维一边画图,一边解释道:
“如图所示。”
“刚刚讨论的电子自旋,只有向上和向下两个方向。”
“把电子放在三维坐标系内分析,可知此时的电子自旋只在z轴(上下)上。”
“但是电子的自旋投影同样可以在x轴(前后)和y轴(左右)上进行测量。”
“比如在y轴上测量,电子的自旋方向依然是向上或者向下。(根据投影计算)”
“现在,人为规定一个概念。”
“当电子A的自旋向上,电子B的自旋总是向下时,规定A和B的自旋相关性是+1。”
“当电子A的自旋向上,电子B的自旋也总是向上时,规定A和B的自旋相关性是-1。”
“当电子A的自旋向上,电子B有50%的概率自旋向下时,规定A和B的自旋相关性是0。”
“如果我们总是在同一个轴上测量两个电子的自旋,那么相关性肯定是+1。”
“这种情况下,无法分辨两个电子到底有没有量子纠缠。”
“所以,换个角度思考,在x轴上测量电子A的自旋,在y轴上测量电子B的自旋,看它们的相关性。”
“这个相关性用Pxy表示,且x和y之间的夹角是0°到180°。”
“同理,还有Pxz、Pzy。”