量子力学这个名字如今已经是妇孺皆知了。但是很多人可能并不知道量子力学是什么?
我们经常会听到量子纠缠,电子的双缝干涉实验引起的测量坍缩,甚至将这种坍缩引申到意识层面,试图用量子力学诠释唯心主义。
事实上,这是对量子力学的误读造成的。
我们都知道,我们的宇宙分为宏观世界和微观世界。
宏观世界十分容易理解,就是我们日常所处的地球表面,太阳系,银河系以及大尺度宇宙结构。
而微观世界就是人类肉眼甚至是普通显微镜都无法看到的世界。
在量子力学中,微观世界指的是比原子更小的物质尺度的世界。
当科学家第一次用探测器观察到微观世界时,对这里的规律还全然不知,所以肯定会用早已成熟的牛顿力学套用到微观世界里。
比如会认为电子绕原子核运动一定遵守牛顿三大定律,所以电子一定是圆周运动。
当我们对电子的运动观察地更为深入时,却发现这里的一切都表现地十分陌生,甚至完全不遵守牛顿力学的法则。
于是我们只能重新发明一套量化工具描述电子的运动。
这种新发明的物理工具就是量子力学。
量子力学最神奇的一个现象就是量子纠缠。
在微观世界,一旦多个粒子的量子状态相互缠绕,即便将它们分离多么遥远,它们依旧可以相互影响。
在理论上,这种影响的速度不仅远超光速,甚至都没有速度的概念。
虽然在理论上,我们知道量子纠缠是没有速度概念的,无论多么遥远都是同时作用的。测量其中一个粒子,哪怕另一个粒子在100亿光年外的其他星系上,它们都会同时感应到。
理论归理论,实验还是要做的,起码要用实验证明量子纠缠的速度到底有多快。
潘建伟教授曾经在青海就搭建了一个测量粒子纠缠速度的实验。