2020-07-07 量子纠缠

当我们把电子逐一发射出去，经过一个光栅，到达一个屏幕。电子首先无规则地在屏幕留下痕迹，最终居然形成了一个波的干涉条纹。这就是著名的电子衍射实验，证明了波粒二象性的存在，也是量子理论的实验基础之一。1924年，德布罗意还提出了波粒二象性的公式，把波长和粒子的动量联系到了一起。

在物理的概念里，波是能量的传播形式。能量是一种不可见的非物质形态，在物质发生改变的时候会有能量吸收或放出。而粒子，是有实体形式的物质。同一样东西，既有物质形态，又有非物质形态，这点确实让人很困惑。波尔的理论是离经叛道的，他把人类的思维节奏都带乱了，以至于爱因斯坦也坚定地站到他的对立面。想想这些概念，如同鬼魅一般。一个实实在在的东西，你不看它，它就飘移不定，你一看它，它就固化下来，难道人类的目光有着什么魔力，世界因为我们而存在？爱因斯坦对此的反对只是基于常识和哲理，但近代神奇的物理实验却一步步让天上的爱因斯坦感到尴尬。

宇宙间的速度极限是光速，在这个条件下世间万物才存在因果，才存在事物发展的方向性，也就是才存在时间的概念，没有什么能力可以超距存在，那样会破坏因果关系。但这一点基础却被量子纠缠效应推翻。这种思维被颠覆的感觉如同雷劈大脑一般。科学家把一对同时产生的具有纠缠效应的量子进行分离，可以在空间分离到无限远处。当你确定了其中一个量子的状态，与此同时，在远处的另一个量子也确定下相应的状态。这情况就像你把硬币的正反面分别投影到不同的两个地方，当硬币转动时，是无法确定它的正反的。但当按下硬币时，必然出现一边是正面，远方的另一边是反面的情况（这是我能理解的量子纠缠，可能描述的不准确）。这问题就出现了，不同的两个量子，分别在遥远的不同的地方，它们是如何进行超距沟通的呢？

我没有这方面的知识基础来做理论性的解释。其实也没这个必要，因为物理学家和数学家列着复杂的公式，那只是专业术语描述的猜想而已。对于这些问题的认识，还停留在神仙会的阶段。我认为最大的认识限制就是人类自身，我们受限于自身感官而造成了认识上的混乱。

人类所有的感官是生物进化过程中拥有的能力，它让一个生物体能更好地捕食，繁殖。当人类的思维模式发生改变之后，人在短短的百万年间从进化的队伍中脱颖而出，迅速地用文明进化覆盖了生物进化。文明进化最重要的特征当然就是对世界的认识不断加深，而我们对世界的认识一直都是以感官为基础的。事实上，文明进化的程度就是对人类感官一次又一次的突破。不管物理学如何进展，理论如何匪夷所思，我们都要想法把它变成我们能看到的形式。为此我们设计出超大的射电望远镜，安在地球上还不行，要放到太空中；我们设计原子力显微镜，电子显微镜，能看到超小的粒子。为了研究原子的结构，我们弄各种超大规模的对撞机，看能从原子中能打出什么零件。无论宏观，还是微观，我们拼着命地拓展人类的视觉空间。但我们却从来没怀疑过视觉本身，这个当初只是为了找吃的，躲天敌而进化出来的能力。

人类的另一个问题就是眼见为实，反面就是眼不见为虚。眼不见的东西，对我们来说根本就不存在。同理，我们只知道我们所看到的样子，并不知道我们看不到的样子。我们只定义了我们看到的部分，从没定义我们看不到的部分。于是问题就来了，我们通过各种间接的方式似乎看到了“电子”的存在，“中子”的存在，各种“亚原子”的存在，后面还有什么夸克等等，词多得无可计数。但这些东西真的是你所看到的形态吗？事实应该是，这些间接的方法为了适应人类的视觉，结果只是瞎子摸象。一个摸到了鼻子，一个摸到了腿，然后还找到了公式，鼻子的大小跟腿的大小有一定的对应关系。事实很简单，依赖且受限于人类的感官，我们目前没有完整地认识微观世界。

几只鱼在鱼缸里游弋，夕阳斜照下来，在鱼缸的几面都留下了光影。鱼儿们惊奇地发现这几个光影中有纠缠效应，其中一个发生变化，另外几个就同时变化。经过他们精确地测量，这是一种超距作用，于是大家愕然了。但他们永远无法跳出鱼缸，看看天上挂着的太阳。

另一个故事。魔鬼和人类玩抽牌游戏，抽两张牌，比对颜色，规则由人类定。人类先说，抽到同色的就赢。魔鬼发了五对牌，结果对对都是黑红两种颜色，人类输了。人类想，这一定是魔鬼在作弊。于是又说，抽到不同颜色的赢。魔鬼又发了五对牌，结果对对都是同色，人类又输了。这下人类觉得，魔鬼一定是听我说了后把牌换了。于是，第三次，人类改变了规则。魔鬼先发了五对牌，人类逐一指着这几对牌，随机说是同色或不同色。可结果，次次相反，人类还是输了。这下只剩下人类在风中凌乱。魔鬼没有作弊，出问题的是人类的眼睛和意识。

----------------观纪录片有感