三体 量子理论深入剖析:《三体》里为什么说“毁灭你,与你何干?”


三体 量子理论深入剖析:《三体》里为什么说“毁灭你,与你何干?”
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“毁灭你 , 与你何干?” , 是出于中国第一科幻作家刘慈欣所著《三体》小说里的一句话 , 原话是“毁灭你 , 与你有何相干?” , 是丁仪在研究水滴飞船时突发感慨的一句警示 , 相信凡是看过《三体》的人对这句话基本上都有着深刻的印象 。
为什么说“毁灭你 , 与你何干”呢?把“我”都毁灭了 , 还说与“我”不相干?乍一听怎么这么矛盾呢?不同的人也许会对这句话有不同的理解:或认为反映了宇宙文明之间“弱肉强食”的冷酷法则 , 或认为反映了低等文明对于高等文明的一文不值 , 或认为反映了自然法则的自然之性 , 等等 。 而本篇文章 , 将从量子力学的角度出发 , 深入剖析解释“毁灭你 , 与你何干”的深刻含义 , 从不同的思维视角 , 从量子理论的奇异性 , 从生命本质 , 从循环的自然律……
开始探讨前 , 让我们不妨先来思考一个问题:如果有一天 , 地球上所有的交通工具都被淘汰的话 , 即从此以后人们的出行再也不需要乘坐交通工具的话 , 地球上会发生怎样的变化?
每当下班走进住所园区 , 或上班走到办公楼下 , 首先映入眼睛的 , 再也不是那一排排的各种车辆 , 而是空旷的草坪和绿植 , 不是给人以惆怅的拥挤 , 而是给人以空旷的神怡 。 马路上 , 大小街道里 , 再也不是川流不息的各种汽车 , 电动车 , 自行车等 , 而是只有悠闲散步的人们 。 所有的交通工具都消失了 , 地面上省出来了将近五分之一的空间……
省去了这些大小笨重的各种交通工具 , 也就等于增强了对地球的环保 , 从此地球再也不会受到各种交通工具的废气排放污染和噪声污染 , 因为“污染”的制造源地都被改成了“超空间传送的中转站” , 而地球环境则会变得更加绿化 , 空气更加清新 。 很美好的愿景 , 不是吗?怎样才能做到将地球上所有的交通工具都淘汰掉呢?那正是我们开篇所要探讨的科学 , 也是解决地球环境问题的关键所在——超空间传送 , 即“量子隐形传态”技术的应用 。 探索科学 , 探索宇宙 , 水木长龙与您继续的探索之旅 。
相信大部分人都看过「星际迷航」 , 对里面的超空间瞬时传输人或物的现象不会感到陌生 , 只要通过扫描人或物 , 并进行量子比对 , 然后推动按钮 , 便可以借助量子纠缠原理实现将人或物瞬间从飞船传送到另一个星球的地面上 。 听起来很科幻 , 不是吗?但随着量子科学的发展 , 这种曾经只出现在科幻影视剧里的不可思议 , 早已不再是可望不可及 , 因为这种超空间传送完全可以被我们的科学家借助微观粒子进行演示 , 说不定我们现实生活中哪天就会出现「星际迷航」里的那种瞬间传送技术 。
何为量子隐形传态??量子隐形传态 , 顾名思义 , 传送的不是物质实体 , 而是物体的状态信息 , 且并不通过中间的空间 , 即实现的是非定域性的超空间传送——将一个物体从一个地方瞬间“转移”到另一个地方 , 好像不需要中间的传输过程似的 , 又像在传输过程中被隐形了般 , 故名“量子隐形传态” 。
既然传送的不是物质实体 , 为什么还说不需要交通工具呢?
这正是量子隐形传态的微妙之处 , 借助的是量子纠缠原理 , 波函数坍缩理论 。 方法是:假设需要传送的是粒子X , 而粒子1和粒子2处于量子纠缠状态 。 那么 , 最终将如何实现将粒子X借助量子纠缠原理“传送”到粒子2那里呢?
我们设粒子X的量子态为Φ , 然后让粒子1与粒子X进行一次巧妙比对测量 , 这种比对测量会导致整个系统(包括粒子1 , 粒子2 , 粒子X)的量子态按照某种特定的方式发生波函数坍缩效应 。 因为粒子1与粒子2原先处于量子纠缠态 , 从而会将粒子X的量子态Φ以一种变换态传递给粒子2 。 而处于粒子1处的测量者此时可以通过经典信息通道的方式(比如打电话)告诉粒子2处的观测成员表征变换的操作信息(包含于测量结果中) 。

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