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量子纠缠是用什么方法证明的?3分钟让你看懂什么是量子纠缠

人气:281 ℃/2024-11-04 08:09:39

现代科学认为,我们的宇宙诞生于138亿年前,在138亿年前,有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、密度无限大、热量无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在看到的样子,宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后产生的,我们的地球就是太阳系中的一颗行星,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为,冥王星的体积和质量都太小了,于是就将冥王星踢出了行星的行列。

在太阳系的八大行星中,只有地球这颗行星诞生了生命,生命的出现给地球这颗行星增添了很多色彩,尤其是人类出现以后,解开了地球上很多的奥秘,人类从诞生以后就开始不断的探索世界,在人类探索世界的道路上,一共出现了很多伟大的科学家,比如说牛顿、爱因斯坦、伽利略、哥白尼、薛定谔、霍金等等,这些伟大的科学家给人类探索宇宙提供了重要的理论,在19世纪的时候,出现了很多著名的科学家,当时人类还没有办法用经典理论解释微观系统,后来科学家们经过努力创立了量子力学。

量子力学是普朗克、玻尔、海森堡、薛定谔、泡利、德布罗意、玻恩、费米、狄拉克、爱因斯坦等一起创立的。量子力学是描述微观物体的理论,和相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,现在很多的物理学、固体物理学、粒子物理学等等都是以量子力学为基础进行的,在量子力学中,有很多经典的物理实验,比如说薛定谔的猫、双缝干涉实验、量子纠缠等等,薛定谔的猫指的是,将一只猫放在一个封闭的箱子里,然后往箱子里放入毒气,过一会儿我们来判断这只猫是否死亡。

如果我们直接打开箱子查看,那么猫的结果就注定了,要么死亡、要么活着,如果我们不打开箱子查看,那么猫就有两种可能性,可能活着或者死亡,这个实验告诉我们,观测者能够直接改变事物的最终结果,双缝干涉实验就是利用光源朝着挡板进行射击,然后看光子穿过挡板之后在墙上留下的形状,如果说墙上出现的是两道杠,那么就说明光是粒子,这是因为光在经过挡板的同时,有一部分光子会被挡住,所以光子没有办法全部打到墙的后面,会在墙上留下两道杠,如果光是一种波,那么它就会在墙上留下斑马线。

科学家经过第一次实验后,发现墙上出现了明暗相间的干涉条纹,这个结果证明了光是一种波,为了反复确定光到底是不是波,于是科学家们做了第二次实验,不过这次实验和第一次实验不同的地方在于,科学家在狭缝的后面加上了电子探测器,这样能够准确的看到光子是从那个孔穿过去的,最终探测的结果是,光子要么是从左边穿过去,要么是从右边穿过去,这个结果证明了光也是一种粒子。光具有波粒二象性也是根据这个实验来的。

在量子力学中,其中最为神秘的实验要数量子纠缠,想要了解量子纠缠,还得从20世纪最伟大的论战开始,1927年10月底,索尔维会议召开。会议结束后,很多科学家都在一起拍了一张合照,这张照片被称为人类历史上智商最高的一张合影,29人中共有17人获得诺贝尔奖。在这次会议中,他们共分为三派: 一,哥本哈根一派,由玻尔领衔,支持者波恩、海森堡、泡利等; 二,爱因斯坦一派,支持者有德布罗意、薛定谔等; 三,实验派。

其中爱因斯坦和玻尔的争论非常精彩,自此往后,这场决斗延续了近30年,若干回合,直至两人先后去世。爱因斯坦始终不相信量子纠缠理论,量子纠缠指的是,两个配对好的粒子,无论它们之间相隔多远的距离,只要我们影响其中一个粒子,那么另一个粒子也会受到影响,简单来说就是,如果一个粒子在宇宙的最南边,另一个粒子在宇宙的最北边,只要我们影响最南边的粒子,那么最北边的粒子也会受到影响,爱因斯坦认为,“这不可能,因为违反了我的相对论,任何物体(信息)都不能超光速,除非世间有‘鬼魅般的超距作用’。

为了证明量子纠缠是对的,科学家们也做了很多实验,科学家将两个配对好的粒子分别放在相隔100多公里的地方,然后将配对好的第三个光子放在其中一个粒子中,科学家惊讶的发现,相隔100多公里的另一个粒子也出现了同样的光子,这说明量子纠缠是正确的,在10月4日的时候,2022年诺贝尔物理学家颁发给了法国科学家阿兰.阿斯佩、美国科学家约翰.克劳泽和奥地利科学家安东.蔡林格,以表彰它们在纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学方面所做出的的贡献。

虽然说目前人类已经证明了量子纠缠是对的,但是人类想要将量子纠缠运用到生活中还是非常困难的,如果我们能够成功利用量子纠缠技术,那么我们就能够实现瞬间移动,而且科学家认为,通过量子纠缠技术,我们能够观测黑洞内部的情况,所以现在科学家也在积极的研究量子纠缠,这一场经过了近百年的争论,现在终于有了结论,小编认为,人类是地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,未来随着人类科技的发展,人类还会发现更多的奥秘,小编希望人类能够早日解开宇宙的奥秘,对此,大家有什么想说的吗?

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