落那红河 末四十五：双缝实验，量子纠缠

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科学不是小说，不能信口开河。

科学的指导思想总体是唯物的，而小说的指导思想总体是唯心的，科幻小说的指导思想则是建立在唯物科学基础上的唯心猜想或幻想。

如果完全脱离了唯物科学的基础，那就不是科幻，那是玄幻。

本书作为科幻小说，为了便于理解，本章解释一下关于「肉球（创世者）」之“神迹”的有关科学依据。

首先，世界十大经典物理实验之一的「双缝实验」，这是一个非常著名的光学实验，让全世界的科学家们伤透脑筋，让我们对世界上看到的东西和现象产生了怀疑。

在量子力学里，双缝实验是一种演示光子或电子等微观层面的「波动性」与「粒子性」（波粒二象性）的实验。

双缝实验也是一种“双路径实验”，下面简单描述一下实验过程：

用特殊仪器每次只发射1个光子，前面的遮板上有两个缝隙，设为「缝隙A」和「缝隙B」，遮板后面摆放一块黑板。

按照常识推断，这个光子每次「有且只有」以下三种情况中的一种：

1、被遮板挡住。

2、通过缝隙A。

3、通过缝隙B。

这很好理解，就像打篮球时，投篮的结果只有两种情况，要么投进，要么投不进，不可能同时存在投进和投不进这两种状态。

但是这个实验最让人难以置信的地方就在于：真的出现了「投进和投不进同时存在」的状态。

实验结果颠覆了我们的常识，1个光子竟然能够同时通过两个缝隙，自己与自己产生了干涉。

更让人难以理解的是：如果用另一个仪器对双缝进行精确测量，以确定光子到底从哪个缝隙经过时，干涉条纹就会消失。

换句话说，光子似乎知道自己有没有被测量，一旦被测量，它只会从一个缝隙中通过，而如果我们不测量，它又会同时从两个缝隙中通过。

我们观察还是不观察，竟然能够产生两种完全不同的结果，就是这么神奇。

这不是意淫，而是「真实」的实验结果。

更令人吃惊的还在后面，1979年，在普林斯顿举行了一场纪念爱因斯坦诞辰100周年的活动。

会上，爱因斯坦曾经的同事Joh

Wheele

提出了一个实验，那就是著名的“DelayedChoiceExpe

ime

t延迟选择实验”。

Joh

Wheele

提出，在这个电子通过双缝之后，我们再迅速在后面的黑板放上特殊摄像机，会观察到怎样的结果呢？

五年后，马里兰大学的Ca

ollOAlley和他的同事宣布完成了这个实验。

实验结果表明：「是否放摄像机」可以决定电子以什么方式通过双缝。

这意味着：当我们闭上眼睛不去观察电子时，电子不是实在的东西，它会向四周散发开来，以波的形态悬浮在空间中。

而当我们一旦睁开眼睛，电子的波函数会在瞬间坍缩，变成1个实实在在的粒子，随机出现在某个位置上，让你能看到它。

著名物理学家NielsHe

ikDavidBoh

（玻尔）甚至认为这个世界是由我们的意识决定的。

互补原理是这样说的：电子既是一种粒子，也是一种波，具有波粒二重性。但在每一个特定的时刻，电子不可能既是粒子又是波，只能是其中的一种。它到底会是粒子还是波，这取决于是否有人观察它，当没人观察它时，它是波，一旦有人观察它，它就变成了粒子。

这就像我们去菜市场买菜，如果我们去了，看见了，那里就是个菜市场；如果我们不去，看不见，那里可能就是个洗浴中心！

还是那句话：就是这么神奇！

接下来，再解释一下「量子纠缠」，简单来说，「量子纠缠」是指2个纠缠的粒子处于波函数叠加状态，测量其中1个粒子时，2个粒子的波函数就会坍塌，如果其中一个粒子的状态是1，另一个粒子的状态就是-1。

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曾有科学家在实验中发现了一个线索，他建立了一个三维宇宙模型，发现只要将量子纠缠去掉，宇宙的时空就会发生混乱，成为一块块时空碎片，量子纠缠似乎是宇宙中必不可少的要素。

而且，神奇的地方在于：这种坍塌是「即时」发生的，什么叫作「即时」？就是无论这2个粒子相隔的距离有多远，都会同时坍塌。

我们都知道，根据爱因斯坦的《相对论》，光速是宇宙中最快的速度，光速约为299792458米/秒。

但量子纠缠的“速度”从表象上看甚至能达到1万倍光速。

换句话说，哪怕这2个粒子相隔光需要10000秒才能到达的距离，也仍然能同时坍塌。

中国的量子卫星上天了，但量子纠缠只是负责验证密钥，无法传递信息。

「量子密钥」的原理就像「薛定谔的猫」，你不观察，处于叠加态，你一观察，即时坍塌。

信息传递只是表象，有人认为测量其中1个粒子时，另1个粒子的信息瞬间“传递”过来了，发生了信息传递的过程。

实际上，另1个粒子的信息不是传递过来的，而是由另1个粒子推导出来的：2个粒子处于纠缠态，这个信息在量子纠缠开始时就已经存在，随后一直跟随纠缠的粒子，所以传播速度和粒子的运动速度相同。

纠缠态测量1次之后就会消失，不需要「超光速」传播信息，也不需要在「超距」重新建立量子纠缠。

如果把两个不相关的粒子误认为纠缠状态，我们也能“知道”另一个粒子的状态。

这说明信息传递只是推测，不是真的信息传递。

这就像把一双手套分开，我们知道其中一只是左手套，另一只就是右手套。

左右手套的信息在手套分开时就已经存在了。

如果分开手套时，不知道是不是这双手套，就不能得出另一只手套的状态。

在这个过程中，真正有价值的信息是这两只手套的对应关系，不是另一只手套的状态。

随后，单独改变一只手套，并不能超光速传递信息重新建立两只手套的对应关系。

大多数解释认为量子纠缠是一次性的，量子纠缠的「超光速」只是一种数学逻辑关系，认为量子纠缠过程中实际不存在信息传递。

还认为信息传递的过程在量子纠缠时就已经开始，和粒子的运动速度相同，所以不会超越光速。

也就是说，目前量子纠缠只被应用到「量子通信」领域中的「信息加密」领域，而不是靠纠缠态来传递信息。

因为量子力学理论中的「观测者效应」否定了靠纠缠态来超光速传递信息的可能。

简单来说，纠缠态的一对粒子，当其中1个发生变化时，另1个发生对应的变化，但这种变化是无法观测的，因为「观测这个行为」会影响粒子的状态。

所以无法利用量子纠缠来传递信息。

更通俗的来说，当你想利用量子纠缠传递一个词语“你好”的信息时，你不能看不能听，接收信息的那方也不能看不能听，否则会立刻坍塌。

所以通过量子纠缠传递信息对人类来说毫无意义。

肉球，你以为你躲起来，我就找不到你了吗？没有用的，你是那样拉风的男人，无论走到哪里，就像黑夜里的萤火虫，那样的鲜明，那样的出众。

你那忧郁的眼神，唏嘘的胡渣子，神乎其技的小短胳膊，还有那杯D

yma

ti

e，都深深迷住了我。

不过，虽然你是那样的出色，但是行有行规，不管怎么样，你作为创世者，要出来解释清楚啊！让我帮你解释，你不用给钱吗？！