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七曜境界

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【转载】我们是否生活在一个量子世界中?

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发表于 2019-12-10 22:02:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本人点评:这个问题任何人都不知道,想要找到答案那就的需要几个世纪才有可能找到答案,量子世界是我们未知的世界,也许只能在科幻电影里YY吧,如今这个量子学领域已经被打破了,恐怕有生之年也无法找到答案了,究竟我们是否生活在巨大的量子计算机中呢?谁也不知道啊!我们这些老百姓也只能看看热闹罢了……。

此贴来源:IT之家和3DMGAME

  北京时间12月2日消息,据国外媒体报道,面对现实吧,量子力学真的很让人困惑。我们所熟知的所有物理定律在量子领域中都被打破了,物理学家仍在努力调和量子和宏观这两个不同的世界。


  想象把一个粒子放在盒子里,根据经典物理学(和常识),这个粒子应该永远呆在盒子里。但在量子力学中,这个粒子可能在你下次观察它的时候跳出盒子。在经典思维中,我们可以精确地测量任意物体的动量和位置,但在量子世界里却不是这样,你对一个物体了解得越多,对另一个物体就了解得越少。某个物体是波还是粒子?根据经典观点,你可以也只能二选一;但如果是量子力学,那两者都有可能。
  量子世界很难理解,但在某种程度上,亚原子规则会让位于宏观规则。发生了什么呢?我们不确定,寻找这个问题的答案是一个漫长而奇怪的旅程。
  第一个给量子世界贴上有用标签的人是物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)。20世纪初,世界各地的科学家开始意识到原子和亚原子系统的奇怪和意外行为。经过几十年艰苦的工作,他们发现,某些属性,比如能量,是以被称为“量子”(quanta)的能级离散包形式出现的。物理学家开始尝试用数学基础来解释这些实验,但没有人能发展出一个完整的、一致的框架。波尔是第一个尝试这样做的人。尽管他没有提供完整的量子力学理论,但确实奠定了一些重要的基础,他还提出了一些后来成为现代量子理论基石的理论。
  第一个理论来自他早期建立原子模型的尝试。在20世纪20年代,物理学家已经通过各种实验知道,原子是由一个沉重、致密、带正电荷的原子核,周围环绕着一群微小、轻、带负电荷的电子构成的。我们也知道,原子只能吸收或发射特定能量的辐射。

但是,原子是什么样子的呢?
  玻尔把电子放在围绕原子核的“轨道上”,围绕着大密度的原子核跳着华尔兹舞,就像太阳系的行星一样。在真实的太阳系中,行星可以存在于不同的轨道上,但在波尔的原子中,电子被卡在很窄的轨道上——它们只具有预先定义的轨道距离。
  通过电子从一个轨道跳到另一个轨道,原子可以接收或发射特定能量的辐射,它的量子本质就这样被编码了。

量子力学与经典物理的连接
  在此基础上,玻尔又增加了一个有趣的转折。有很多可能的方法来构建原子的量子模型,那他为什么要这么做呢?玻尔发现,当电子在离原子核很远的轨道上运行时,它们的量子性质就消失了,此时经典的电磁学就可以完美地描述原子——就是两个带电粒子。
  这被称为对应原理(Correspondence Principle),也是玻尔用来支持自己原子模型的依据。你可以提出任何想要的量子理论,但正确的理论是那些在某些限制下让位于经典物理学的理论,在玻尔的原子模型中,这种限制就是电子必须远离原子核。
  玻尔的原子模型是不完整的,后来被沿用至今的价电子层模型所取代,但是,玻尔的对应原理依然发挥着,并成为后来所有量子理论的基石——它是一盏指路明灯,让物理学家能够构建和选择正确的数学方法来描述亚原子世界。
  玻尔并没有就此止步。他认为,尽管这种对应原理允许量子世界和经典世界之间建立联系,但这两个世界并不相同。
  就在玻尔对这一切感到困惑的同时,他的好朋友维尔纳·海森堡提出了他那即将成名的测不准原理。当你尝试测量一个微小粒子的位置时,你会失去它的动量信息,相反地,当你试图确定它的动量时,你又会对它的位置一无所知。
  波尔采纳了这个想法并付诸实践。他把海森堡的测不准原理看作是量子世界更大层面的一部分,即一切都是成对的。想想量子世界中最著名的一对:波和粒子。在经典系统中,一个物体要么是纯粹的波,要么是纯粹的粒子,你可以二选一,来对某些行为进行分类,但在量子力学中,这两个性质是成对存在的:所有物体同时既是粒子又是波,并且总是同时表现出这两者的某些性质。
  另外,从本质上讲,量子规则依赖于概率——平均而言,量子力学只能再现经典物理学。基于这两个观点,玻尔认为量子理论永远无法解释经典物理学,换句话说,原子及其他粒子在一套规则下运行,而火车和人在另一套规则下运行。它们可以而且必须通过对应原则联系起来,但除此之外,它们又过着各自独立的平行生活。
  波尔说对了吗?一些物理学家认为,我们从根本上生活在一个量子世界中,只是还没有完全了解其中的原理,而且我们可以从纯粹的量子规则中重现经典物理学,另一些物理学家则认为,玻尔已经解决了这个问题,我们不需要再进行讨论。当然,大多数人只是埋头于数学模型,对此并没有过多关注。但是,这仍然是很值得思考的问题。

整个宇宙就是一台巨型量子计算机!俄新研究颠覆宇宙学理论!

  俗话说,遇事不决,量子力学。最近俄罗斯研究人员提出了关于宇宙的惊人理论:整个宇宙都是量子的,而且存在多个其他的宇宙,与我们宇宙进行着交互,所以从宏观上看,我们都生活在一台巨大的量子计算机中。

  俄罗斯康德大学(IKBFU)的物理学家最近提出了关于宇宙的全新观点。他们认为,我们实际上生活在巨大的量子计算机仿真世界中,并将这个观点与许多令人难以置信的“多重世界”理论结合在了一起。文章提出,实质上整个宇宙可能都是无数个宇宙组成的大型量子系统的一部分。
  最近,IBM 和谷歌在量子计算领域打得火热。量子计算机也许有一天可以执行经典计算机无法完成的高级计算任务,但是目前,量子理论还只是填补经典世界与量子世界之间鸿沟的一种方法。

遇事不决,量子力学:整个宇宙都是量子的?
  这项研究的论文作者,俄罗斯康德大学物理、数学与信息拓扑学研究所的研究人员 Artyam Yurov 和 Valerian Yurov 认为,宇宙中的所有事物,包括宇宙本身,都应被视为量子的。这意味着,要体验“量子现实”,我们并不需要研究亚原子粒子或量子比特:我们已经在量子世界中。我们周围的一切都是量子的!
  论文首先指出,他们是基于目前流行的理论物理学观点得出这个惊人结论的:
  基于迈克尔和霍尔提出的量子模型,我们提出了关于宇宙学的新观点。我们继续探索这一模型的思想,考虑了许多经典的均质和各向同性的宇宙,这些宇宙的演化由标准的爱因斯坦-弗里德曼方程确定,但它们之间也发生了量子力学领域的相互作用。
  论文以数学方式描述了整个宇宙本身就是一个量子体的观点。这意味着,宇宙也和微小的亚原子粒子一样,具有包括“叠加”在内的量子性质。从理论上讲,我们的宇宙应该一次能够处于一个以上的位置或状态,这意味着必须存在某种可以与之相互作用的对象,这个对象甚至可能是宇宙自己。
  将量子力学扩展至大型宏观目标的问题在于,其他理论量子特征变得不再有意义。在这种情况下,“退相干”或量子目标如何从多个状态“坍缩”到我们在经典观测中看到的物理状态,似乎在宇宙的尺度上说不通。
  对此,研究人员有一个简单的解释:根本就 “没有'退相干'这种事情。”
  论文作者之一 Artyom Yurov 表示:
  以前,我对这个想法也持怀疑态度。因为众所周知,目标越大,坍缩起来就越快。即使是细菌的坍缩速度也非常快,而现在我们说的是宇宙。但如果你问我:“宇宙与什么东西进行相互作用?”,那么除了另一个宇宙,再没有什么别的东西可以与之互动了。
  但是,本研究进一步探索了“多重相互作用的世界”(MIW)理论,该理论认为,所有量子特征都会在另一种现实中真实表现出来(一只猫,在一个世界上已经死了,在另一个世界上还活着,在另一个世界上跳舞等等。)他们逐步认识到,这个理论不仅有意义,而且如果假设所有事物(包括宇宙在内)都具有量子特征,那么数学和科学似乎就会变得更加和谐。
 
我们只是量子宇宙计算时可忽略的“噪音”
  该研究认为:
  量子现象如此脆弱的原因与“波函数的坍缩”无关。实际上,诸如波函数之类的对象是无关紧要的。量子现象的存在完全依赖于相邻“世界”的相互位置:当两个世界足够接近时,量子势能不仅活跃地表现出来,而且会不断增强。当两个世界彼此远离,量子势能减弱,粒子又重新表现为经典世界中的特征。
  利用这个假设,研究人员通过计算,将“多世界”量子理论扩展到涵盖“多宇宙“范围。研究认为,如果宇宙是一个量子体,它必须与其他物体相互作用,而这个物体可能是其他的宇宙。
  但是,这项研究并没能解释,为什么我们的宇宙中的所有事物,都像一个巨大的量子计算机中同时跨越多个宇宙的单个量子比特一样的存在。如果目前的宇宙表现出经典现实世界的特征,并不是因为我们在观测“量子宇宙”,导致其坍缩为“经典宇宙”的话,那么另一个可能的原因就是,我们是巨大机器中的齿轮,也许宇宙就是一个量子比特,也许我们也是量子比特。也许,我们只是宇宙在进行计算时会忽略的噪音。
发表于 2019-12-10 23:50:20 | 显示全部楼层
我们就是别人游戏里的NPC...
发表于 2019-12-11 08:37:33 | 显示全部楼层
量子啊,想到了量子速读233333
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