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量子纠缠的速度超过光速了吗? 答案颠覆认知

天辉网络

01-09 14:47

但其实大家都误解了,光速不可超越只是信息传递不可超过光速,而与之无关的现象超过光速则并没有什么问题,那么为什么不能超过光速,又有哪些超过光速的现象,不妨来盘点下!

为什么不能超过光速?

很多人一提到超光速就拿爱因斯坦的狭义相对论说事,但事实上狭义相对论的关键要素之一,洛仑兹变换来自于大神洛仑兹的杰作,他在1895年时提出了在运动方向上长度收缩的概念,来解释1887年迈克尔逊-莫雷在以太漂移中的零结果!当然洛仑兹的解释是令人信服的,但很可惜他仍然在死守以太的概念,尽管当时已经对于光速呼之欲出,但洛仑兹失之交臂!

当然其中的长度变换仍然是洛仑兹变换,而根据洛仑兹变换则可以推出在狭义相对论之后爱因斯坦发表的《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》,这狭义相对论整个体系中是环环相扣的,它们的核心就是两条基本假设,当然其中一项推论也很简单,光速不能被超越,否则将会导致质量无穷大和长度变成负数......

宇宙中有哪些现象是超光速的?

尽管信息传递的速度不可超过光速,但宇宙中超光速现象还是非常普遍的,它们的因素各不相同,有的是不同介质中导致的,有的则是不传递信息的现象!

核电站中的切伦科夫辐射

1934年前苏联物理学家帕维尔·阿列克谢耶维奇·契伦科夫发现的一种辐射,其特征是介质中运动速度超过光的一种电磁辐射,所谓的光速不可超越指的是真空中的光速,而介质中的速度(水中为0.75c)则小于真空光速,而核反应堆中的粒子在水中的速度可以超过光速,此时切伦科夫辐射就产生了!

但这仅仅是在不同介质中,看起来就像是田忌赛马,我在真空中干不过你就在水中干掉你,而光在水中不是因为速度降低了,而不是不断激发再发射再激发.....这光的速度明显就降低了!

德布罗意物质波

E=MC^2

当然这里我们还得套入普朗克著名的辐射量子能量计算公式:

E=HV,那么可以推导出:

MC^2=E=HV,所以V=MC^2/H

所以电子就存在一个频率,也就说电子是个波,电子居然是个波....其实所有的微观粒子行为都是波粒二象性,这点大家可以去翻翻量子力学,那么当电子以V0速度前进时,它将伴随一个相波:

V=C^2/V0

这个速度比光速快上很多倍,但不要着急,这个相波不传递任何信息,它并不违反相对论!这是德布罗意波,它的波长计算公式如下:

λ=(C^2/V0)/(MC^2/H)=H/MV0

所以它的速度比光速高很多倍,但却不具任何传递信息的意义。

宇宙膨胀速度超过光速

目测这已经被大家科普N次了,宇宙膨胀速度其实并不高,根据2013年普朗克卫星测定的速度,大概只有67.15千米/秒·百万秒差距,即宇宙在每隔326万光年的距离上,膨胀速度才增加67.15千米/秒,如果将它计算到每千米上,简直就是一个可以忽略不计的速度!

这个超光速仍然无法传递信息,是空间膨胀方向上的累积上的一个增量。

鬼魅般的量子纠缠

大家都认为量子纠缠能够超越光速,其实这有不小的误解。

爱因斯坦和波多尔斯基与罗森

一个不稳定的大粒子衰变的两个小粒子,然后在不观测情况下将它们移动到宇宙的两端,假设这种粒子有两种分别为左右的自旋,那么当其中一个粒子左旋时,另一个粒子必定会右旋,因为要保持总体守恒嘛!

那么问题来了,此时已经在相隔遥远的宇宙两端,谁又能告诉这两个粒子都必须相反自旋呢?所以爱因斯坦认为,当这两个粒子在分离时状态就已经是确定了的,否则就会违反相对论,出现不可描述的超距作用!

但玻尔认为两个粒子在观测尚未开展时,无论相距多远都处在叠加态,当观测时才会坍缩,因此距离对于这种鬼魅般的作用是不存在的!

简单的说,玻尔认为在观测以前无论相距多远都是叠加态,当观测时才会坍缩成为两个不同的状态,爱因斯坦没有和玻尔一致的量子论认识层次,因此玻尔第一次有了一种秀才遇到兵的感觉,但玻尔只能嘲笑爱因斯坦和他认识不在同一个层次,因为EPR相缪的论证需要到45年后的80年代法国奥赛理论与应用光学研究所的阿斯派克特实验才证明了玻尔的理论是正确的!

量子纠缠不属于超光速,不过真正的超光速现象实在是司空见惯的,比如你拿支激光笔,打开后划过月球,请问假如能看到光斑的话,这个光斑是否超过光速在移动?答案是肯定的,其实这就是相波的以一种表现形式,你无意中非常形象的展现了德布罗意的相波运动,你应该得“金酸梅奖”!

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