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让你疯狂的现实存在,那里物体可穿越障碍完成瞬移(超光速移动)

发布时间:  浏览: 次  作者:宇宙探索

  如果我们具有分身技术肯定会感觉很棒,事实上量子力学就能让你分身,至少在某种程度上可以。
  量子力学是个奇妙又古怪的理论,它主要的教条之一就是:物体的某些特性在本质上具有不确定性,这些特性没有一个精确的值,必须要以各种可能状态的几率分布来描述。当外人观察的时候,每个状态有特定的几率会成真。说白了,一个量子物体跟外界接触之前每个可能的状态都真实存在,不过出现的概率不一定一样,物体的每个量子性质都分别有一个几率分布,概率如何分布以及如何随时间演化是由物体的波函数主导。当物体从模糊的几率空间退化成一个可测量的特定数值,就是所谓波函数的“崩塌”!
  那么,物体位置的不确定性会带来什么影响呢?这是量子理论早期的发现之一。德布罗意,一个法国数学物理学家,他发现所有物质其实都是一种物质波,它是一种描述每个位置上出现几率有多少的封闭波包,这团波有个波长,这个“德布罗意波长”可以决定物体的位置有多确定,波长很长,表示位置具有很高的不确定性,波长很短则表示物体位置很明确,这些适用于次原子粒子,甚至也适用于一切事物!
  举个例子,此刻的你在家里看电视,但你也有可能在其他地方,比如说有微乎其微的几率在月球上。当别人观察你时,就会让你的波函数崩塌,你就会在预期的地方出现。
  一个物体的德布罗意波长取决于他的动量,也就是质量乘上速度,动量大则波长小。事实上,波长就等于微小的普朗克常数除以动量,人类是由好几十公斤,不断热运动的分子组成,我们的德布罗意波长比普朗克长度还小了几个数量级,我们的存在遍布整个宇宙,但效果微乎其微,我们的位置几乎是完全确定的。
让你疯狂的现实存在,那里物体可穿越障碍完成瞬移(超光速移动)
  但是如果是非常小的东西呢?比如说聚集成堆的两个质子和中子,也就是所谓的alpha粒子,单一一颗就是氢原子核,但是他们也能组成更重的原子核,在那里,强核力把alpha粒子禁锢在原子核中。我们可以把alpha粒子想象成一颗球,被困在两个陡峭的位能障壁之中,它可以在中间游动,但是它没有办法越过边缘,除非它有够大的动能。
  但是量子物体一点都不像小球,它们并没有一个明确的位置。当一个alpha粒子接近原子核的能量障壁,它的物质波包被反射回来,这个波描述的是这个粒子可能位置的范围,但是这个几率分布并不会突然在能量障壁消失,它会急速下跌,呈现幂次下降,同时穿过能量障壁。
  但是它并不会变成0,在强核力的控制之外原子核外面延伸出一点点的几率。这意味着有微小的可能,粒子不会从障壁上反弹,而会在最后一刻出现在障壁外的几率分布上。这种情况看起来就好像从原子核中瞬间移动出来。
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  这个过程叫做“量子穿隧”。如果是alpha粒子逃离原子核的话,就是放射衰变的重要机制之一。量子穿隧也能反向进行,质子,中子或电子能够穿隧到原子核中,这表现在各种核融合或离子捕捉的现象上。
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  其实,如果没有量子穿隧效应的话,恒星便无法将氢原子融合成更重的原子核。很多电子产品也依赖量子穿隧的机制,比如电晶体。
  但是alpha粒子穿越障壁的速度有多快呢?就科学家们所知,它是瞬间的,这意味着超光速移动,这感觉上大有问题,似乎违背了爱因斯坦相对论,但已经有科学家用实验证实了这一点!这意味着什么?只要用在人类身上,那我们就能瞬间移动了!
让你疯狂的现实存在,那里物体可穿越障碍完成瞬移(超光速移动)
  只有在量子世界的深处才能找到这种违反相对论的现象,一个粒子出现在德布罗意波长的任何一处,这种在位置上的不确定性,让穿隧变成可能。但是就算不放障壁,这种位置上的不确定性也会造成光子瞬间传送,因为它的物质波中本来就含有这部分的可能,只不过加上障壁后,只不过是在为那段波重新塑形,只让较前面的那部分的几率波通过,这看起来就会好像光速加快了,但是只有在德布罗意波长的范围之内才会如此!

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