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為什麼量子疊加和量子糾纏讓人更加迷茫?

量子疊加和量子糾纏,是量子力學中很抽象的概念,甚至目前沒有誰,能真正理解其中的奧秘。

所謂量子疊加狀態,是用有趣的」薜定鄂貓」的思想實驗來描述的。假設當一隻貓被封閉在一個內部信息不為人知的盒子里,用一隻槍向盒子里射擊,如果只發射了一枚子彈,而貓這時非死即活,這時貓的量子態就是死貓狀態和活貓狀態的混合體(因為人們不能準確地知道貓此時狀態)。疊加狀態會引起量子糾纏,這也成了量子隨機事件的依據之一。

量子態疊加原理的含義是:量子力學中描寫一個體系的態函數的總體,張開一個線性空間,量子力學就是在這個空間里展開的。態疊加原理又可表述為:物理體系的狀態由希爾伯特空間中的矢量描寫。

有人認為「量子測不準與不確定原理決定了人類永遠搞不清微粒子之間是否存在糾纏關係,更談不上利用糾纏原理進行通信或通信的密匙分發,也不可能用之進行計算與探測!」

科學家在研究量子的過程中發現了一個奇怪的現象,就是每次觀察一個量子,這個量子的狀態都與之前不同,給人的感覺好像是人的觀察影響了量子的狀態。

科學家提出了一個匪夷所思的觀點,那就是當你不去觀察這個光子的時候,它處於一種讓人難以理解的不確定態(也稱疊加態),也就是一個光子穿越左右兩條狹縫的這兩種可能性竟然同時存在,而當你去觀察它的時候,你卻永遠只能在一條狹縫中發現這個光子,它並沒有變成兩個。

於是科學家們大膽推測,人們有意識的選擇和觀察竟然決定了一個量子的最終狀態。即一個量子在不被人測量、觀測的時候,同時以很多種可能性存在著,一旦被觀測就立刻隨機確定了一種形式繼續存在下去。

為什麼量子疊加和量子糾纏讓人更加迷茫?

人類對宇宙的探索過程中,微觀世界和人類世界,在尺度上相差超過10^15個數量級;人類世界和廣袤的宇宙,在尺度上相差了超過10^20個數量級。

如此巨大的差異,註定了微觀、宏觀和廣袤宇宙的規律,存在本質的不同。

而我們人類適應的世界,就是牛頓力學的經典世界,我們的思考方式,也是經典世界的思維方式,所以要一下適應微觀的規律是很難的。

在微觀世界裡,量子疊加、量子糾纏、薛定諤的貓、不確定性原理難以理解;廣袤的宇宙中,暗物質、暗能量、黑洞難以理解;也許正體現了人類思維的局限性。

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