第598章 量子纠缠原理与验证！绝妙实验！布鲁斯不等式！震撼全场！

   第598章 量子纠缠原理与验证！绝妙实验！布鲁斯不等式！震撼全场！

  量子纠缠概念震惊了在场所有大佬。

  这种“鬼魅般的超距作用”，简直匪夷所思。

  就好像两个纠缠的粒子具有神奇的“心电感应”一样，超越时空，感应彼此。

  物理学发展到量子纠缠这一步，离玄学也不远了。

  爱因斯坦神色激动，他接受不了量子纠缠的存在。

  这个世界上确实存在一些超光速的现象。

  比如宇宙大爆炸理论中，空间的膨胀速度是超光速的。

  或者拿着一个手电筒，往天空上随便一划拉，手电筒射出的光线的移动速度也是超光速的。

  这种速度一般称为“相速度”。

  光线本身不能超越光速，超越的是光线的相位状态变化速度。

  甚至人类的思维可以在一瞬间抵达宇宙的任何角落。

  以上这些都是超光速的现象。

  但是如果你仔细分析就会发现，这些超光速现象都有一个特点，那就是与物质无关。

  它们要么与空间有关，要么与抽象的状态有关，要么就是与不可解释的意识有关。

  而量子纠缠则完全不同，它是物质之间切切实实的相互作用。

  物质被光速完全锁死，绝对不可能有任何超光速的性质。

  所以，即便量子纠缠不传递信息，爱因斯坦也无法想象它能超越光速。

  无尽遥远的两个粒子，怎么可能有瞬时作用呢？

  如果有，那背后的机理是什么？
  于是，爱因斯坦震撼地问道：

  “布鲁斯，我不认可你的量子纠缠理论。”

  “什么样的物理机制，才能支撑这种超越空间的相互作用？”

  李奇维微微一笑，说道：

  “量子纠缠和光速不变原理一样，都是宇宙的底层规则之一。”

  “至少我们暂时无法理解，只能被动接受。”

  哗！
  众人皆是一惊！
  如果量子纠缠是底层原理，那确实没有办法解释。

  这样的例子在物理学界也不少。

  说到底，自然科学也和哲学类似，都需要一些【默认的前提】。

  比如空间的概念，时间的概念，物质的概念等等。

  物理学家不可能用更基础的概念，来解释这些前提。

  不过，量子纠缠是不是这种前提，也是一件有待商榷的事情。

  于是，李奇维接着说道：

  “当然，我也能提供几个可行的思考角度，让大家能更深刻地理解量子纠缠。”

  哗！
  所有人顿时竖起耳朵，神色兴奋。

  指不定接下来的内容就关系到好几个诺奖。

  布鲁斯教授的预言从未让人失望过。

  “第一种，量子纠缠可能不是相互作用，而是某种结构性的东西。”

  “我们的宇宙存在比空间更深刻更基础的结构。”

  “这种结构的变化导致了量子纠缠的存在。”

  “第二种，量子纠缠是微观量子世界的某种固有属性。”

  “它就和自旋一样，是量子的客观存在形式，和宇宙本身没关系。”

  “第三种，量子纠缠是高维世界在三维宇宙的投影，所以能无视空间。”

  “就好像一个二维空间的生物，无论如何也想不明白三维空间中生物的高度是什么。”

  “或许量子纠缠就是四维空间或者五维空间物体的投影。”

  “但我们生活的宇宙是三维的，因此，我们永远也无法得知量子纠缠的真相。”

  嘶！
  众人闻言震撼不已！

  布鲁斯教授提出的三个猜测，一个比一个天马行空，简直和科幻概念差不多了。

  但是大家竟然都觉得有那么一丝可能。

  “量子纠缠也太神秘了。”

  “如果能洞悉量子纠缠的奥秘，应该离终极真理就不远了吧。”

  这时，很久没说话的卢瑟福突然开口了：

  “布鲁斯，那你要如何验证量子纠缠的正确性呢？”

  “量子纠缠可以超光速，但人类乃至任何实验仪器都不能超光速。”

  “所以，量子纠缠的无限超距作用，永远无法在实验中得到证实。”

  “一个注定不能被证实的理论，该怎么评价它呢。”

  哗！
  众人瞬间清醒过来。

  卢瑟福说到了最关键的地方。

  任何理论都必须经过实验的验证！

  哪怕量子力学也不例外。

  即便是匪夷所思的概率波、不确定性原理、互补原理，都通过了实验验证。

  所以，哪怕爱因斯坦强力反对，大部分人依然支持量子力学。

  但是现在，问题来了。

  爱因斯坦教授的思想实验不能通过实验验证。

  布鲁斯教授的量子纠缠理论也不能通过实验验证。

  那二人的争论就失去了意义。

  “不，严格来说，是布鲁斯教授处于下风。”

  “因为一个完美的理论应该是能解释任何的质疑。”

  “哪怕质疑不能实现，理论也应该能从逻辑和实验结果上否定它。”

  众人议论纷纷。

  如此精彩绝伦的论道，如果最后没有一个确定的结果，那真是太令人遗憾了。

  这甚至是物理学界的损失。

  爱因斯坦神色凝重。

  卢瑟福的话其实也是他刚刚想说的。

  他实在无法想象量子纠缠现象的存在，除非亲眼见证。

  此刻，李奇维淡淡一笑，说道：

  “量子纠缠作用距离无限远这一特性确实没有办法验证。”

  “我们无法把一对纠缠的粒子真的分开1光年的距离。”

  “但是，量子纠缠本身却是可以被验证的。”

  “而我恰好想到了一个方案。”

  嘶！
  所有人闻言皆是一惊！
  “天啊！”

  “布鲁斯教授不仅提出了量子纠缠，竟然还想到了验证方案？”

  “这岂不是和几天前的单电子双缝干涉实验一样？”

  “太强了吧！”

  卢瑟福和爱因斯坦的眼中同时爆发出精光，内心震撼无比。

  布鲁斯竟然真的能证明量子纠缠！

  这真的可能吗？

  李奇维说道：
  “爱因斯坦教授和我争论的核心，其实并不是量子纠缠的超光速机制，而是确定性与不确定性。”

  “爱因斯坦教授认为两个粒子在观察前，状态就已经确定了。”

  “而我认为两个粒子只有在观察时，它们的状态才能确定。”

  “所以，我只需要证明粒子在观察前，状态并不能确定，就可以证明爱因斯坦教授是错的。”      “接着，我再用实验证明观察一个粒子的状态，可以影响另一个粒子。”

  “以电子为例。”

  “对于两个电子而言，哪怕相距只有几公里，它们之间的库仑力也足以小到忽略不计。”

  “换句话说，如果能证明相距几公里的两个电子，它们之间存在某种关联性。”

  “那么足以说明这种关联性就是量子纠缠。”

  “否则，没有任何已知的相互作用可以解释这种现象。”

  众人闻言，顿时眼睛一亮。

  布鲁斯教授的逻辑完全没有问题。

  “两个电子之间又不可能像人一样串供，而且这个过程也没有光子的参与。”

  “所以，如果一个粒子真的能影响另一个粒子，那这种影响必然是超越时间和空间的。”

  “量子纠缠的无限超距性质就是一个自然而然的推论了。”

  “至少这个实验如果能成功，就证明量子力学是没问题的。”

  但问题来了，这个实验要怎么做呢？

  卢瑟福作为当世最顶级的实验物理大佬，他暂时也想不出来。

  此刻，所有人的目光再次聚集在李奇维的身上，他们的脸上充满了期待。

  李奇维一边画图，一边解释道：

  “如图所示。”

  “刚刚讨论的电子自旋，只有向上和向下两个方向。”

  “把电子放在三维坐标系内分析，可知此时的电子自旋只在z轴（上下）上。”

  “但是电子的自旋投影同样可以在x轴（前后）和y轴（左右）上进行测量。”

  “比如在y轴上测量，电子的自旋方向依然是向上或者向下。（根据投影计算）”

  “现在，人为规定一个概念。”

  “当电子A的自旋向上，电子B的自旋总是向下时，规定A和B的自旋相关性是+1。”

  “当电子A的自旋向上，电子B的自旋也总是向上时，规定A和B的自旋相关性是-1。”

  “当电子A的自旋向上，电子B有50%的概率自旋向下时，规定A和B的自旋相关性是0。”

  “如果我们总是在同一个轴上测量两个电子的自旋，那么相关性肯定是+1。”

  “这种情况下，无法分辨两个电子到底有没有量子纠缠。”

  “所以，换个角度思考，在x轴上测量电子A的自旋，在y轴上测量电子B的自旋，看它们的相关性。”

  “这个相关性用Pxy表示，且x和y之间的夹角是0°到180°。”

  “同理，还有Pxz、Pzy。”

  “重点来了！”

  “如果爱因斯坦教授是对的，即两个电子在分开前，自旋方向就已经确定了。”

  “而且两个电子之间没有任何关联性。”

  “那么当只在x轴上测量时，自旋相关性总是+1。”

  “此时，慢慢移动y方向上的电子探测器，使其与x方向上的探测器呈现一定的夹角。”

  “这时，自旋相关性就会跟着逐渐降低。”

  “当夹角为90°时，自旋相关性变为0；当夹角为180°时，自旋相关性变为-1。”

  “大量重复这个实验，就可以在统计学上画出两个电子的相关性。”

  “如果爱因斯坦教授是对的，那么这个相关性一定是线性关系。”

  “同理，对Pxz和Pzy按照同样的方式测量，最终会得到和Pxy相同的结果。”

  “如图所示，根据以上的实验逻辑和数学推导，最终可以得出一个相关性的不等式。”

  “即：|Pxz﹣Pzy|≤1+Pxy。”

  “如果这个不等式成立，说明爱因斯坦教授是正确的。”

  “如果这个不等式不成立，说明量子纠缠是正确的。”

  “以上就是我设计的实验方案。”

  静！
  死一般的寂静！

  所有人听完之后都一脸懵逼！
  这个实验的创新性超越了众人的想象。

  一时间，竟然没有一个人能完全理解。

  大家的脑海里不断充斥着呓语：我是谁？这是什么？
  “老天啊！布鲁斯教授到底是怎么想出这种验证方案的。”

  “而且还是在这么短的时间内，这简直太不可思议了。”

  “以后谁要是再说布鲁斯教授不擅长实验物理，我上去就给他一个大比兜。”

  “一个不等式就能决定量子力学最巅峰的争论！”

  “简直恐怖如斯！”

  “以后这个不等式估计会被称为【布鲁斯不等式】吧。”

  足足过了十几分钟，房间内的安静终于被打破，爆发出阵阵惊呼。

  所有人激烈地讨论着。

  布鲁斯不等式的名字也被叫了出来，众人觉得理所应当。

  这个不等式实在太重要了，甚至决定了量子力学的生死！

  但是只有几个人真正搞懂了这个实验。

  卢瑟福满脸震撼，兴奋地说道：
  “实验逻辑没有任何问题。”

  “它可以验证量子纠缠的正确性。”

  “绝世天才般的想法，这个实验方案实在太惊艳了！”

  实验物理大佬卢瑟福发话了，足以证明布鲁斯教授的方案是对的。

  很快，在玻尔等人的解释下，所有人都理解了。

  众人神色兴奋：

  “终于要分出胜负了吗？”

  这时，洛伦兹突然笑着说道：

  “各位，请看看窗外。”

  “今天恐怕是完不成布鲁斯教授的实验了。”

  “而且，明天大家确定要做这个实验吗？”

  哗！
  话音刚落，众人就忍不住吼道：
  “做，一定要做！”

  “我们要亲眼见证这个伟大的时刻！”

  “我不想回去之后，只能从论文上看到这个改变物理学界的实验。”

  “布鲁斯教授，做吧！”

  这一刻，哪怕是爱因斯坦、卢瑟福、玻尔等人也动容了。

  他们和其他人一样，都等不及了，不愿意错过这个历史性的时刻！

  李奇维微微一笑。

  “如你们所愿。”

  接着，他和几位大佬一起商议。

  为了赶时间，所有实验仪器只能从布鲁塞尔的几所大学临时调用了。

  众人相信比利时方面非但不会觉得麻烦，反而会竭尽全力，满足布鲁斯教授的一切需求。

  就在李奇维等人讨论明天的实验细节时。

  物理学界早已吵翻了天。

  “怎么回事？”

  “三天会议不是结束了吗？”

  “大佬们为什么还没有出来？”

  “到底发生了什么？”

  (本章完)