小理科普 | 爱因斯坦错了?上帝真的在掷骰子?
爱因斯坦犯错误?薛定谔的猫是存在的?心有灵犀是真的?
大家应该都听说了吧!?没错!这正是今年诺贝尔物理学奖的“量子纠缠”
听说了~开始以为是什么梗,结果是正儿八经的诺贝尔奖(
量子纠缠到底是什么?
小理也满怀疑惑
事不宜迟
快跟小理一起来看看吧~
小理小理,一年一度的诺贝尔奖颁布了!今年颁发给了谁啊?
是他们哦~
法国阿兰阿斯佩、美国约翰克劳瑟、奥地利安东塞林格
(从左至右)
三位科学家是怎么在今年拔得头筹的呢?
每一次成功都离不开为之付出的努力与汗水,三位科学家们将理论应用于实践,敢于设想,勇于实操,通过光子纠缠效应实验,证伪了贝尔不等式理论,为量子信息科学做出开创性贡献!因其开创性的成果,他们赢得奖项!
在进入“量子纠缠”之前
先跟小理一起来了解一下
量子力学的发展史吧~
Part01二十世纪初量子论的诞生
报告!这位帅哥有“魔法”,衣袖一挥,乌云便消失~
前人已然坚信物理世界的尽善尽美,牛顿、麦克斯韦等伟大的科学家创立起的理论已足以解释一般的物理现象,但美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩,一位青年准备拨开云雾,见得青天了……
1900年12月14日,物理世界的一个新成员正式诞生。马克斯·普朗克在那一天的德国物理学会上报告了一个了不起的成果,他多年来对黑体辐射问题孜孜不倦的研究,著名的黑体方程和神奇的普朗克常数h出现了(他也因此获得了诺贝尔物理学奖),量子论就此诞生,不连续、不确定的世界观出现,量子的世界大门打开了!
Part02
爱因斯坦与玻尔的世纪之争
爱因斯坦?玻尔?
人物介绍
爱因斯坦
物理学史上熠熠生辉的明珠,相对论与光电效应方程的创立意义非凡,他于量子力学的建立功不可没,但出人预料的是,不久之后由于量子世界巨大的不确定性,他变成了量子论的坚决反对者,直至他死去……
人物介绍
玻尔
哥本哈根学派的创始人,通过引入量子化条件,提出了玻尔模型来解释氢原子光谱;提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量子力学,对二十世纪物理学的发展有深远的影响。
物理大佬们的“吵架”真的好酷!都不让我……轻易读懂~
拍摄于1927年索维尔会议的这张照片,记录了二位量子论先驱关于它的争辩,也是当时物理界对量子论的分歧与辩驳!
以玻尔、海森堡为代表的哥本哈根一派站不确定性原理,即量子论的支持者,而以爱因斯坦派则认为不确定性是错误的,即爱因斯坦所说那样:上帝是不会掷骰子的,完全随机这件事很荒谬。
Part03
1935年的一只猫
”薛定谔的猫“是真实存在的吗?
嗯……他确实有一只爱宠猫,但他设想的这种猫是不存在的吼~
奥地利物理学家薛定谔作为爱因斯坦一派,于1935年,曾巧妙的提出的一个思想实验:
将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加,猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。
这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。但是,不可能存在既死又活的猫,则必须在打开容器后才知道结果。由此,强有力的推翻了哥本哈根关于量子论的解释。但今年的诺奖的颁发,意味着好像真的有即死又活的猫。
Part04
1964年的贝尔不等式
小理小理,那这场争辩该怎样下“判决书“呢?
嗯,按照贝尔不等式“下”吼~
爱尔兰物理学家贝尔,于1964年提出的著名的贝尔不等式,提供了用实验在量子不确定性和爱因斯坦的定域实在性之间做出判决的机会。
贝尔不等式不成立意味着,爱因斯坦所主张的局域实体论,其预测不符合量子力学理论。
视频来源:科普视频制作者严伯钧
理儿们现在都应该对
量子学
有一些简单了解了吧
那么量子纠缠到底是什么呢?
别眨眼!别眨眼!别眨眼!
量子纠缠
在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠。
一张图带你“看懂”量子纠缠↘ ↘ ↘
雾里看物理,更雾里的物理呀!
量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。
通俗地说,一对熊兄弟,熊大在南极,熊二在北极,南极的熊大受伤时,北极的熊二必然也受伤。受伤的信息似乎通过某种超距作用传播了!
爱因斯坦坚定的认为:没有任何信息的传递可以超越光速,而量子纠缠这种“鬼魅般的超距作用”,在今天,似乎被证实真的存在!
还是不了解量子纠缠?
那小理推荐可以去看看《星际穿越》哦~
星际穿越,一部经典的科幻影片,片中,库珀与女儿间的爱,通过量子纠缠间的羁绊,真的跨越了时空,库珀在五维空间里拉动命运的弦,向三维空间里的女儿传递着信息,他是女儿的“幽灵“,是彼此强有力的支撑……
爱是唯一可以超越时间与空间的事物。
——《星际穿越》
是否被其的奥秘所震撼?是否也想踏进科学的殿堂?那就从现在开始勤奋求学,熬墨蓄势不负时代,不负韶华
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