量子纠缠的速度超过光速10000倍,有没有违反爱因斯坦的相对论?

宇宙时空探索 2025-01-12 15:48:18

在量子力学的奇异世界里,粒子之间的相互关系往往超越了我们日常经验的界限,纠缠便是其中一种令人费解的特性。

当一组粒子在彼此的作用中丧失其个体特性,转而展现出一种统一的集体行为时,我们就说它们纠缠了,或者更确切地,它们形成了量子纠缠态。

这些纠缠的粒子所表现出的集体性质是如此之强,以至于哪怕它们被分隔至极远的距离,这种纠缠态依然存在。简单来说,纠缠粒子的主要特征是它们的自旋状态相反,譬如一个粒子为上旋,另一个必为下旋;一个左旋,另一个即为右旋。

在没有进行观测时,我们无法确定任一粒子的具体状态,它们处于零自旋的纠缠态,表现为两个直积态的叠加。

然而,将量子纠缠的速度与所谓的“思维速度”相提并论是毫无根据的,同样荒谬的是关于量子纠缠超光速的误解。纠缠粒子分开后的观测并不能提供即时的信息传递;虽然当我们测量其中一个粒子的自旋方向时,远处的另一个粒子的状态似乎即刻被确定,这只是一种错觉。

将此现象比喻为两只手套:一只左手,一只右手,未打开装有手套的盒子时,我们无法知晓盒子内的手套是左手还是右手。一旦打开一只盒子,看到里面装的是左手套,那么另一只盒子内必定是右手套。即使这只盒子位于1亿光年之外,我们也能“立刻”得知答案。

但这与光速的概念截然不同。光速是物质传播的速度,而量子纠缠仅是一种概率关联,类似猜谜游戏。

若要将量子纠缠与光速相比拟,那么为何会有10000倍的倍数之说呢?比如我们能在1秒钟内得知1亿光年外的手套状态,那么这种“速度”已经超越光速3155亿倍。若论及100光年,或者更远的距离,这个“速度”会更加荒谬。

不确定性原理使得量子观测行为变得模糊不定,因此它并没有传递信息的能力。用手套作为比喻虽然直观,但手套作为宏观物体,其性质与亚原子粒子存在本质差异。不确定性原理导致的测不准原则上破坏了观测的准确性,进而影响了量子的运动行为。这意味着无论观测纠缠粒子的哪一个,都将彻底改变该粒子的运动状态,我们因此无法同时得知粒子的确切位置或动量。同样地,远端的纠缠粒子也无法被准确观测,因此量子纠缠本身并没有实现信息传递或能量传输,它仅仅是对微观世界量子力学特性的一种体现。

量子通信之所以可行,是因为它利用了量子不确定性原理,结合量子纠缠、量子不可克隆定理和隐形传态等特性来进行密钥分发,进而提高通信的安全性,这与量子纠缠的速度无关。

即使两个量子纠缠能实现某种程度的信息传递,将一个纠缠的粒子送到数光年之外又是如何实现的呢?目前,最远的旅行者1号太空探测器经过40多年的飞行,才抵达223亿千米远的距离,离开太阳系仍需17000多年的时间。因此,那些幻想利用量子纠缠进行超光速通信的人们,首先需要解决如何将纠缠粒子送达光年之外的问题。

而爱因斯坦的狭义相对论,建立在科学界数百年的实验数据和理论基础上,通过质速关系确立了真空光速是物质运动的上限,无法被超越。这不仅揭示了光速不变、光速恒定和光速不可叠加原理,还使得光速成为现代物理学的关键常数和支柱之一。

但物质若要达到光速,则其动能将趋于无穷大,整个宇宙的质能都不足以支撑这一点。因此,任何具有静质量的物体别说超过光速,哪怕仅仅达到光速,也将导致宇宙的崩溃。

质速关系由以下公式表达:

其中m表示相对论质量,m0表示静质量,v代表物体运动速度,c为光速,精确值为c=299792458m/s。此公式明确了随着物体运动速度的增加,其惯性质量也随之增大,在速度接近光速的情况下,惯性质量趋近于无穷大。

在已知或可能存在的超光速现象中,没有一个是物质的运动。

诸如量子纠缠、宇宙膨胀、虫洞穿越和曲速航行等现象,虽然看似超越了光速,但它们并不属于物质运动的范畴,因此与物质运动速度没有直接关联。

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评论列表
  • 2025-02-22 08:28

    光子论和相对论都是谬论!目前对粒子的加速手段都是靠电场或者磁场还有万有引力,而电磁场及引力的速度就等于光速,所以目前任何物质都不可能加速到光速,因为接近光速时电磁场对其作用力就按指数级变小了!这类似于异步电功机,在没有外力作用下旋转磁场永远都不能把转子加速到同步速度,因为当转子转速越接近旋转磁场速度时,旋转磁场对转子的作用力就越小。电磁场对粒子的加速也是同样道理。并非是其质量增加了,而是电磁场对其的作用力变小了!回旋加速器加速粒子时粒子速度接近光速时磁场对其的约束力变小也是这个道理,并非是其质量增加了,而是带电粒子在高速运动时同时会产生磁场,当磁场到达一定的强度就会出现磁饱和现象,这时回旋加速器对带电粒子的约束力就会迅速变小,从而无法继续对粒子进行加速。

  • 2025-02-22 08:27

    光的本质属性就是电磁波!没有粒子性!用光的电磁感应原理能完美地解释光电效应实验。根据本人用光波的电磁感应原理解释光电效应实验可以推导出用偏振光做光电效应实验会对逸出电子方向产生影响,逸出电子的方向与入射光波包的切线方向相同,而实验证明推论完全正确!光的电磁感应原理导论1:光的波包的磁通变化率与光的频率成正比,所以光的波泡对电子的感应能力与光的频率成正比!与实验结果相符。而光子论的假设是无法解释逸出电子方向与入射光方向无关的实验事实,而且逸出电子方向可以与入射光方向相反,爱因斯坦的光子论假设是光子撞击电子产生光电效应的,按此推论逸出电子方向应该与入射光同向,而实验事实却是与入射光方向无关反而与偏振光的偏振方向有关。所有实验证明用光波包电磁感应原理解释光电效应实验才是正确的光子论是错误的,波粒两象性更是谎谬!所谓的电子双缝干涉实验我认为是电子撞击双缝产生的衍生物,我们可以用不同材质的金属材料来做双缝中间隔栅两侧也用不同的金属看还能不能产生双缝干涉现象就知道。最简单的原因光的双缝干涉实验是不怕观察的,为什么电子双缝干涉怕观察?那是因为光的双缝干涉是真正的双缝干涉电子双缝干涉是假的双缝干涉。

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