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今年的诺贝尔物理学颁奖极具意义 ， 甚至可以说是里程碑式的 ， 它证实了爱因斯坦理论中的部分错误 ， 人类科技文明前行的方向再一次迎来曙光 。
本文尽量通俗易懂地介绍一下本次物理奖的重要作用和意义 。
第一、量子世界是一个处处违背常识的世界在展开本文之前 ， 我们首先要对量子世界有一个基本的认识 。
坦白说 ， 量子理论是比较难以理解的 ， 为什么呢？因为在量子世界里 ， 到处都是违背人们基本常识的存在 。
为方便各位理解 ， 举一个有趣的例子 。
在宏观世界里 ， 如果我们所有人都闭上眼睛 ， 然后有一只猫来到我们面前 ， 此时我们睁开眼看到了这只猫 ， 发现它是一只活猫 ， 那么很显然之前我们闭眼的时候它也是活着的 。
但如果将这只猫放在量子世界的规则下去观测 ， 那它的死活就不一定了 。
在量子世界里 ， 同样是一只猫摆在我们眼前 ， 当我们闭上眼睛没有看到它时 ， 它的生死是随机的 ， 有可能活着 ， 也有可能死了 ， 这就是著名的“薛定谔的猫”理论——一只猫可以同时既是活的又是死的 。
猫的这种离奇状态 ， 在量子力学中有一个专门的词来形容——量子叠加态 。
那么问题来了 ， 现在我们是闭着眼睛看不见猫 ， 所以它“既死又活” ， 如果我们睁开眼睛真正看到了它 ， 那么它究竟是死是活呢？
答案：有可能是死的 ， 也有可能是活的 ， 死活的概率各一半 。
各位不要觉得我在讲玄学 ， 量子世界中的物理规则就是这样的奇特 。 这只猫的死活不取决于它之前是生是死 ， 而是取决于我们睁开眼时那一瞬间所看到的它的状态 。
换句话说 ， 这只猫没被看到以前它的生死是随机的 ， 要等到我们睁开眼睛看它一眼 ， 才能决定它的生死 ， 这个从不确定到确定的过程 ， 在量子力学中被称为“量子叠加态的坍塌” 。
据现代物理学研究 ， 叠加态是量子体现出的两大物理现象之一 ， 而另一个 ， 正是“纠缠态” 。
第二、量子纠缠里的“幽灵”量子纠缠是量子世界中 ， 一个至今也无法解释的现象 。
还是用猫来举例说明 。
假如有两只猫在量子世界中身处不同的位置 ， 二者相距10光年 ， 现在我们运气好找到了其中一只 ， 姑且称之为猫甲 。
根据前文所述量子叠加态的原理 ， 在没看到猫甲之前我们只知道它正处于“生死之间” ， 然后在看清它的那一刹那 ， 它的生死被固定下来了 ， 它是只活猫 。
那么根据量子纠缠理论 ， 此时我们也同时知道了与猫甲处于纠缠态的猫乙的状态 ， 因为猫甲是只活猫 ， 那么10光年外的猫乙就一定是只死猫 。
相反 ， 如果我们观测到猫甲是只死猫 ， 那么另一头的猫乙就一定是只活猫 。
这就是量子纠缠中的相互“反关联” 。
量子纠缠示意图
这种“反关联”的现象是超距的 ， 它完全不受空间距离的影响 ， 无论两只猫是相距10光年还是1万光年 ， 这种相互之间的影响都是同时进行的 ， 即其中一颗粒子的状态发生变化 ， 那么另一颗粒子的状态也会在同一时间发生变化 。
有趣的是 ， 无论是对量子的“叠加态”还是“纠缠态” ， 爱因斯坦都表达过不同的意见 。
对于量子叠加态展现出来的随机性 ， 爱因斯坦曾直言“无论如何我都确信 ， 上帝不掷骰子” ， 而关于量子纠缠 ， 爱因斯坦则干脆形容为“幽灵般的超距作用” 。
爱因斯坦之所以用“幽灵”二字来形容量子的纠缠态 ， 是因为量子纠缠挑战了构成相对论的基础理论之一——光速极限论 。
爱因斯坦认为光速是速度的极限 ， 但量子纠缠中体现出的超距作用却彻底打破了这一认知 ， 因为量子之间的纠缠可以无视空间距离同时发生 ， 换言之 ， 量子之间的相互影响实质上已超过了光速的限制 。
很显然 ， 如果爱因斯坦承认了量子纠缠的“超光速”事实 ， 那就意味着相对论的理论大厦将被撼动 ， 而且动摇的还是构建相对论的底层理论根基 ， 所以爱因斯坦无论如何都无法接受量子纠缠的存在 ， 甚至直到爱因斯坦晚年时 ， 他都对此耿耿于怀 。
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