量子纠缠与超光速实验

伤我心太深

　　量子纠缠与超光速:爱因斯坦把光当作常数，这是相对论的基础之一。他把量子超光速纠缠称为“遥远的鬼魅行为”，他不承认任何超光速现象，认为超光速将导致无穷质量，但是在量子纠缠现象里，信息传播已经远远大于光速。


　　为了说明超光速现象是再次证明爱因斯坦相对论的不完美之处，我们先看篇完整的科技报道。据美国生活科学网报道，瑞士实验显示量子信息传输速度超光速万倍，爱因斯坦曾对任何超光速的说法都予以驳斥，但事实很可能会表明这是他一生中犯下的为数不多的错误之一。





　　瑞士科学家日前称，他们在实验中证实，处于纠缠状态的亚原子粒子，它们之间信号传输的速度要远远超出光速，达到光速的万倍。瑞士科学家表示，原子、电子以及宇宙空间其他所有的微观物质都有可能会表现出异常奇怪的行为，其行为规律可能与我们日常生活中传统的科学规律完全背道而驰。比如，物体可以同时存在于两个或多个场所;可以同时以相反的方向旋转。这种现象也许只有通过量子物理学来解释。量子物理学认为，任何事物之间都可能存着某种特定的联系。发生于某一物体之上的事件，可能同时对其他物体也产生影响。这种现象称为“量子纠缠”，不管物体之间的距离有多远，同样存在“量子纠缠”的关系。


　　爱因斯坦坚决反对“量子纠缠”理论，甚至将其戏称为“遥远的鬼魅行为”。根据量子力学理论的描述，两个处于纠缠态的粒子无论相距多远，都能“感知”和影响对方的状态。几十年来，物理学家试图验证这种神奇特性是否真实，以及决定它的幕后原因。其实，我们可以运用形象化的说明来解释这种现象，被纠缠的物体释放出某种不明粒子或其他形式的高速信号，从而对其伙伴产生影响。此前，已有实验证实传统物理学领域中某种隐藏信号的存在，从而打消了人们对于这种隐藏信号的种种疑问。但是，仍然有一个奇怪的可能性没有得到证实，即这种未知信号的传输速率可能会比光速还要高。





　　为了证实这种可能性，瑞士科学家开始着手对一对相互纠缠的光子进行实验研究。首先，研究人员将光子对拆散，然后通过由瑞士电信公司提供的光纤向两个村庄接收站进行传送，接收站之间相距大约18公里。沿途光子会经过特殊设计的探测器，因此研究人员能够随时确定它们从出发到终点的“颜色”。最终，接收站证实每对相互纠缠的光子被分开传送到接收站后，两者之间仍然存在纠缠关系。通过对其中一个光子的分析，科学家可以预测另一光子的特征。在实验中，任何隐藏信号从此接收站传送到彼接收站，仅仅需要一百万兆分之一秒。这一传输速率保证了接收站能够准确地检测到光子。由此可以推测，任何未知信号的传输速率至少是光速的10 000倍。


　　爱因斯坦不仅不接受“量子纠缠”的思想，而且还坚持认为不可能存在比光速还要快的信号，任何比光速快的“鬼魅似的远距作用”都是不可思议的。根据1905年出版的爱因斯坦的相对论，他认为没有物体的运动速度能够超过光速。爱因斯坦解释说，光速属于自然界的一个基本常数：对于空间内所有的观察者来说，光速都是一样的。同样爱因斯坦的相对论解释说，当物体加速时，物体本身的质量会增加，而加速需要能量。随着物体质量的增加，维持速度所需的能量也更多。当物体以接近光速运行时，爱因斯坦经过计算说，它的质量将达到无限大，所以要使得物体继续运行的能量也要无限大，而要超过这一极限是不可能的。


　　现代科学家们从实验中得到的结论，既可以反驳爱因斯坦的“错误”观点，也可以用来解释同一事物同时出现在不同地点这一奇异现象。爱因斯坦都无法解释的奇怪行为，正是量子物理学的魅力之处。





　　虽然科学家们不肯给“量子纠缠”一个超光速的绝对结论，但是很明显，“量子纠缠”肯定存在着内部的逻辑与联系，也不会因为科学家与理论学家们不承认而消失，反而会越来越影响人们的生活。我国科举家已经在2009年就发现了五个量子同时纠缠现象，试验数据达到17公里。量子纠缠内在的传播逻辑在目前科学上还是无法解释的。但是很多国家却都在做着量子通信的准备，因为量子通信是目前公认的最安全的通信方式。


　　在宇宙大爆炸学说里，暴涨期间宇宙爆炸超越了光速。在关于宇宙红移的测量里，发现遥远的星系很多速度都超越了光速，而按照宇宙本身膨胀的思考，修正后的数据，遥远星系的逃逸速度也达到光速的0.8倍，甚至更多。人们认为宇宙空间自身的膨胀拉伸了光波，使红移变得不可思议。当人们不能合理解释银河系为什么不随着宇宙空间膨胀而膨胀的时候，一些理论学家们说，因为万有引力的影响，所以银河系紧紧地拥抱在一起，所以没有同时空膨胀，其实这些道理看上去有些牵强附会。只是没找到更合理的解释，而新的研究表明，宇宙本身可能存在旋转中心，而且宇宙存在着让光损失能量的空洞，对于红移与光的认识我们必须有新的了解。


　　在弦理论中，光是被限制在膜上，光被限制、被规定了。这也就弦理论的背景依赖。光速是最快的，黑洞理论者认为弦理论中的黑洞有个奇点，人们完全可以通过奇点跨越宇宙。从一个世界旅行到另一个世界，而速度是远远大于光速的。科学家们宁愿在弦理论、黑洞奇点等这些奇怪现象里接受超光速现象，但是却难以在现实中接受超光速现象，这种奇怪的逻辑似乎倒成了科学进步的绊脚石。


　　正如人们早期从认识地球是圆的到地球围绕着太阳转动的进步一样，人们将来早晚会欣然接受亿倍光速这个事实，甚至千亿万的倍光速粒子这个问题。正如人类发现原子核里能量一样，其实有可能我们在空间里捕捉到更多的能量，因为我们的宇宙只是宇宙海洋中的一分子。

　　在量子纠缠里，信息也应该是物质。既然信息能够被超光速传播，而信息本身又可读取，说明传播量子纠缠的信息显示着其物质特性。