量子纠缠 光速是宇宙速度的极限?在这几个速度面前,光速简直就是“龟速”( 二 )
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长期以来,科学家认为宇宙起源于一次大爆炸,一个体积无限小质量密度无限大的奇点是一切的开端,一切都是从零开始的。不过暴涨理论出现之后,大爆炸理论似乎有点过时了。该理论认为,时间并不是从奇点的突然膨胀开始的,而是从10^-41秒开始的,这个时候宇宙已经存在,大小大约为一个天文单位(1.5亿公里)。
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当时的宇宙不存在任何物质,只有真空能,真空能促使宇宙以指数级膨胀,然后暴涨在10^-36秒瞬间结束,非常短暂。此后真空能衰变成为物质,包括我们如今所知的基本粒子和反粒子。然后开始迅速膨胀。膨胀的速度有多快?一秒之内就膨胀到了一光年大小了,一年之后大约就有现在银河系的大小了,想象一下这个速度,光速在此速度面前不值得一提!即便是138亿年后的今天,宇宙膨胀的速度仍旧远超光速,不但如此,宇宙膨胀速度一直在加速,宇宙空间每增加1百万光年的距离,膨胀速度就会增加20公里每秒,这就像我们吹气球一样,气球上两个点的距离会越来越远,而且相互远离的速度会越来越快。
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空间膨胀速度远超光速并不违反相对论,空间中的物体只是跟着空间在运动,彼此之间并没有传递信息。
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诡异的量子纠缠
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相信很多人都听说过“量子纠缠现象”,它如此诡异,以至于被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”,也让爱因斯坦十分头疼,因为量子纠缠现象彻底颠覆了经典物理,他认为我们的世界具有局域性(也就是不能超光速),而量子纠缠现象则属于非局域性。比如说,在量子世界里,发生耦合的两个微观粒子,不管它们相距多远,哪怕在宇宙的两端,只要我们测量其中一个微观粒子的状态,如果说粒子的自旋向下,那么另一个粒子的自旋必定向上,看起来好像它们存在“心灵感应”一样,彼此之间能根据对方的状态瞬间做出决定。虽然量子纠缠现象非常诡异,但科学家确实验证了这种现象的真实存在性。结果就是爱因斯坦错了,但并不是说他的相对论错了。量子纠缠与相对论中的“光速限值”并不矛盾,量子纠缠中的两个粒子并不能传递任何信息。因为当我们测量其中一个微观粒子的状态时,粒子表现出来的状态其实都是随机的,而且每一次测量都意味着量子纠缠的坍缩,也就是说一旦我们实施了测量之后,纠缠态马上就会消失,粒子之间不再发生纠缠。所以说,“光速不可超越”这种说法其实是不严谨的,因为这种说法并不是绝对的,是有前提条件的。应该说是任何信息的传递速度都无法超越光速(真空中的光速)。这种非绝对性也算是大自然留给我们的“漏洞”,我们可以利用这个“漏洞”进行“超光速”旅行,比如说虫洞和“曲速引擎”的概念,就是利用空间的弹性,折叠,甚至撕裂来瞬间跨越浩瀚星际距离。
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