量子纠缠是光速的一万倍,是不是违反相对论了?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
量子纠缠的速度是光速的一万倍,这样违反相对论吗?

这并不违背相对论。量子力学本质是一门阐述微观世界粒子运动种种规律的学说,它和“宏观宇宙”中成立的相对论并不是“水火不容”。我们都知道,量子论,在现如今二十一世纪的物理学界,可以说占据着“垄断地位”。
我们日常生活的方方面面,都应用到了量子科技的发展。甚至,世界各国目前对各种量子技术的研究也是如火如荼,紧锣密鼓:量子通讯,量子加密,量子飞船等等。据说,我们在量子通讯上已经取得了世界领先地位。

当然,量子力学也是一门相当艰深难懂的学科。上世纪著名物理学家费曼,甚至曾经有着这样的论断:“没人能真正了解量子力学”。量子世界的种种现象,很难被我们用正常的逻辑去理解。
比如说,量子纠缠的“超距速度”,这是一种不论何时何地,都会“瞬间传送”的速度,可以无视距离带来的影响。说白了,它甚至可以一万倍,一千万倍于光速。

那么,这是不是和狭义相对论不兼容呢?毕竟,相对论之所以成立的基石,就是“光速不可逾越”。爱因斯坦认为,光速是宇宙中的上限速度,任何物体的运动速度都不可能超越光速。这句话有错吗?
当然没错。那么,是量子论错了?当然它也没错,人家爱因斯坦本来也是量子理论的奠基人之一。那么,为什么它们能都成立呢?

因为量子纠缠发生在微观宇宙,而“光速不可逾越”是宏观宇宙运行的铁律。宏观和微观,两者之间存在着一个不可逾越的鸿沟;因此,它们“互不干扰”。实际上,爱因斯坦晚年倒是做过“统一力场”的研究;
妄图统一量子论和相对论,可惜他失败了。

说起来,量子力学的建立是上世纪人类最伟大的成就之一,只不过如今随着量子力学的广泛应用,很多争议也随着而来,带来大量伪科学谣言,量子纠缠传递信息就是其中之一。何为量子纠缠?在爱因斯坦看来,量子纠缠是一种魔鬼般的超距作用。简单点说就是,在微观世界中,将一对相互纠缠的粒子放在两个不同的地方,无论距离多远这两颗粒子依然可以产生“心灵感应”。


说实话,在宏观世界这种现象是很诡异的,估计没人能接受。此前,哥本哈根对量子力学的解释就遭到了爱因斯坦的质疑,不过却得到了学术界的一致认可。1927年,在第五届索尔维会议上,爱因斯坦和哥本哈根学派创始人波尔展开了科学史上的世纪大论战。正是这场论战引起了业内外人士对量子力学的关注,促使量子力学火速发展。

量子纠缠是量子世界里最诡异的现象之一,准确地说量子纠缠的作用是瞬间的,也可以认为根本不需要时间,所以说比光速快一万倍并不严谨!
那么到底什么是量子纠缠?
简单说,当两个微观粒子发生纠缠时,只要知道其中一个粒子的状态,就可以知道另外一个粒子的状态。如果其中一个粒子状态发生改变,另外一个粒子状态也会马上跟着改变!
事到如今,越来越多的科学家开始研究量子力学,并通过实验证明在微观世界量子纠缠是一种很常见的现象。尽管如此,但是外界依然对此存在质疑,因为爱因斯坦的狭义相对论明确表示光速就是速度的极限,而量子纠缠的速度很快有没有违反相对论?




总而言之,量子力学是一门很难搞懂的科学,而量子纠缠更是一种很奇怪的现象,很多科学家都未搞懂这一现象,更何况是我们普通认了。但不管怎样,现在种种现象都在表明量子纠缠让爱因斯坦的光速理论受到了巨大的挑战,而未来随着技术的进步或许光速理论将被打破。

很多朋友在举例超光速案例时,切伦科夫辐射是必须举例的对象,但它是介质中的超光速现象,并没有在真空中超过光速!当然很多朋友又会举例量子纠缠在任何状态下都能超光速,而且就是实时的,远不止光速的一万倍!果真是这样吗?


量子纠缠到底是什么东西?它真超光速了吗?

量子纠缠最早应该追溯到爱因斯坦和波尔之间的一场''战争'',1905年爱因斯坦以一篇光电现象的论文确立了和普朗克一样的量子力学的宗师地位,但比较耐人寻味的是无论是爱因斯坦还是普朗克,他们都走向了极端保守的一面,而爱因斯坦则走得更远一些,毕生都想让量子力学回归经典的因果律,因为量子力学的发展,推导出了匪夷所思的违反因果律的结论,为此他提出了一个又一个思想实验,试图将已经疯狂的量子世界重新回归经典!


从光箱实验到EPR实验

1930年第六届索尔维会议召开,爱因斯坦提出了一个光箱实验,试图精准打击海森堡的公式△E×△t>h/2π不成立,这是量子力学的根基海森堡不确定性原理的数学描述,爱因斯坦试图通过直击要害完成量子力学回归,但很可惜他忘记确认一点,在光箱实验中他居然忘记考虑了相对论的红移效应,结果被波尔击溃,简直就一败涂地!


1935年3月爱因斯坦和他的同盟军波多尔斯基(Boris Podolsky)和罗森(Nathan Rosen)一起,发表了一篇《量子力学对物理实在的描述可能是完备的吗?》,提出了一个一直到现在仍然在持续发酵的实验:

一个不稳定的大粒子衰变成两颗小粒子A和B,这两颗粒子会有两种可能的自旋方式,假设它是左旋,那么另一颗粒子必定是右旋,但量子力学认为,在我们没有观察它之间,它们的状态就是不确定的,只能用一个波函数来描述它们!

但当我们观察粒子A时,它的波函数会瞬间塌缩,随机选择了一种左旋或者右旋,那么为了总体守恒,另一颗粒子必定是另一种自选方式,那么当两颗粒子在相隔数万光年时,两者是如何做到相互通信的呢?

所以爱因斯坦认为,信号不可能超过光速传递,因此粒子A和粒子B在分开之前的状态就已经确定了,后来观测到的只是这种确定状态的信息而已!

这就是三位大神的名字首字母命名的经典实验EPR佯谬!对于波尔这些量子力学的支持者来说,根本不成问题,因为他们的解释是两颗粒子在观测以前,无论它们相距多远,都是处在叠加态,也就是跟两者距离无关,但显然这个解释并不能令爱因斯坦服气!


而当时技术条件有限,爱因斯坦就带着这样对温暖的经典世界无比怀恋和对量子力学的愤愤不平中在1955年4月18日去世。


量子纠缠超光速了吗?

EPR所设想的那种纠缠难以实现,因而难以用实验来检验。尽管量子力学界从来都不会认为波尔的观点是错的,但贝尔不等式的提出有了以实验检验真理的方式,大家肯定是愿意围观凑个热闹了!


1969年,Clauser等人改进了玻姆的EPR模型后,在伯克利、哈佛和德州进行了一系列初步实验,出乎贝尔的意料的是,除了一个实验以外,其它实验都指向了量子论预言的结果!


【贝尔不等式实验验证示意图】

法国奥赛理论与应用光学研究所的阿莱恩·阿斯派克特带领的团队在1982年代做了一个著名的实验,这就是被称为二十世纪影响最大实验之一的阿斯派克特实验,结果是爱因斯坦输了,同年12月阿斯派克特团队的论文发表在了《物理评论快报》上。


所以量子纠缠根本就无需用光速来衡量,就像哥本哈根诠释认为的那样,在被观测以前,两颗纠缠态的粒子即使在相距再远的距离上,比如宇宙的两端,它仍然被看成是一个叠加态,而这个叠加态并不是以距离远近来形容!所以当观测任何一颗粒子时,观测的是这个叠加态,而不是单颗粒子。


宇宙中真的没有超光速的传递吗?

其实还真有,德布罗意提出的德布罗意波就可以远超光速,而宇宙的膨胀也能超过光速,但无一例外的是两者有一个共同点,就是无法传递信息,这也是狭义相对论中所要表达的光速不可超越的真正含义!


光速就是我们这个宇宙的天花板,但即使达到光速我们也无法跨越宇宙。



不影响。
首先相对论的一切前提都是相对运动,没有相对运动就没有相对论,更没有一切物质都不能超过光速的理论。
量子纠缠的本质是两个粒子,无论距离如果,都会产生相互影响。这和光速是两个概念,所以根本不存在违背相对论。

如果共振速度可以算速度的话,纠缠肯定是超光速的!
首先要确定量子纠缠到底是什么作用!它是状态可以产生共振的一对或多个粒子,由于初始状态必须能产生有效共振,所以初始形态是非常关键的,当这种初始状态被改变,共振态失效(也就是纠缠的崩溃),在失效的瞬间,会通过共振将作用A的动能通过共振传递给B,但由于传递时差会导致自旋位置产生不同,纠缠共振不存在可,就如同开始是两个音叉是方向一致平行的,被共振后,由于音叉有自身的自旋,A和B的被作用后姿态会不一致,不再平行,留无法产生共振(纠缠了)。
解释了量子纠缠,就明白共振传递的速度确实超过光速!但也是有限度的,并不是忽略时间!

不是,因为相对论指的是已经发现的东西,而量子纠缠是近些年科学家的观点,所以并不影响,这是两个不同的学科。

不是。因为量子纠缠并不需要任何介质,是一种特殊的情况,所以没有违背相对论。

  • 量子纠缠的速度是光速的一万倍,这样违反相对论吗?
    答:比如说,量子纠缠的“超距速度”,这是一种不论何时何地,都会“瞬间传送”的速度,可以无视距离带来的影响。说白了,它甚至可以一万倍,一千万倍于光速。那么,这是不是和狭义相对论不兼容呢?毕竟,相对论之所以成立的基石,就是“光速不可逾越”。爱因斯坦认为,光速...
  • 量子纠缠的速度是光速的起码10000倍,违反相对论吗?
    答:量子是处于能量与物质之间的临界点的最小单元,所以量子纠缠就是能量与质量之间的相互制约或牵制,其中的纠缠速度就应该是能量的传播速度,这才是宇宙中真正最大速度。 至于量子的纠缠速度是光速的10000倍还是多少倍,现在还不得而知,要弄清楚这一点就必须先弄清楚如下一些问题: 1.能量的本质是什么? 2.我们怎样才能发...
  • 量子纠缠速度比光速快万倍违反了相对论吗?
    答:这当然不违背相对论。毕竟,光速不变的原则,的确是狭义相对论存在的基石,但是,相对论的适用范围,在于人类所处的宏观宇宙。而微观宇宙内部的种种现象,是不和相对论兼容的。这压根就是两个方向的问题。我们都知道,上世纪最具代表性的物理学家爱因斯坦,堪称整个人类文明史中最不容忽视的传奇伟人之一。
  • 量子纠缠的速度是光速的10000倍,这是否违反相对论呢?理由是什么?
    答:量子纠缠是信息的纠缠,比如:红光与蓝光纠缠会形成紫光,以紫光为密匙,当收到红光马上就能知道传送的信息是蓝光。量子纠缠根本就不存在速度这个参数,也无就不存在量子纠缠速度是光速10000倍的问题。狭义相对论是迷信,量子纠缠速度也是迷信,两个都是迷信,不存在谁违反谁的问题。提问:上帝与佛祖打架,...
  • 量子纠缠超光速,为什么没有违反爱因斯坦的相对论?
    答:因为量子纠缠是跟时间和距离没有关系的,量子纠缠是世界量子不确定的体现,量子纠缠的整个过程不涉及物质的超光速运动。
  • 量子纠缠的速度远远超过光速,是不是违反相对论
    答:这并不违反相对论。量子纠缠的“超距速度”,严格意义上来说并不是一种单纯的速度。我们都知道,光速,是迄今为止人类在可观测宇宙中发生的最神奇的一种力量。据说,光速非但可以化腐朽为神奇,让我们制造出足够先进的飞船,尽情的遨游宇宙里的每一个角落;甚至,能打破三维宇宙的壁垒,让我们...
  • 量子纠缠速度起码是光速的10000倍,违反相对论了吗?
    答:所以量子纠缠根本就无需用光速来衡量,就像哥本哈根诠释认为的那样,在被观测以前,两颗纠缠态的粒子即使在相距再远的距离上,比如宇宙的两端,它仍然被看成是一个叠加态,而这个叠加态并不是以距离远近来形容!所以当观测任何一颗粒子时,观测的是这个叠加态,而不是单颗粒子。宇宙中真的没有超光速的...
  • 量子纠缠的速度远远超过光速,是不是违反相对论?
    答:这并不违反相对论。量子纠缠的“超距速度”,严格意义上来说并不是一种单纯的速度。我们都知道,光速,是迄今为止人类在可观测宇宙中发生的最神奇的一种力量。据说,光速非但可以化腐朽为神奇,让我们制造出足够先进的飞船,尽情的遨游宇宙里的每一个角落;甚至,能打破三维宇宙的壁垒,让我们...
  • 量子纠缠真的能超光速通信吗?会违反爱因斯坦的狭义相对论吗?_百度知 ...
    答:很显然这种关联坍缩产生超光速信息传递了,这就违反狭义相对论的信息传递不能超光速的基本定律了,而狭义相对论已经被广泛接受,自然没有人愿意挑战它的正确性,包括哥本哈根学派的科学家。因此爱因斯坦认为,量子力学是不完备的,肯定在哪里存在问题或未知因素。玻尔等人看到这篇质疑的论文一定吓得不轻。不过...