量子力學(xué)之間的超距作用是否也能應(yīng)用到萬有引力上?
網(wǎng)友解答: 感謝邀請。量子糾纏的超距和相互作用的超距是兩回事兒。后者是場的傳遞速度是否要受到因果律的制約,而前者則是對波函數(shù)的詮釋到底合不合理。所謂因果律指的是,事件的結(jié)果要在事件的起因
感謝邀請。
量子糾纏的超距和相互作用的超距是兩回事兒。后者是場的傳遞速度是否要受到因果律的制約,而前者則是對波函數(shù)的詮釋到底合不合理。所謂因果律指的是,事件的結(jié)果要在事件的起因之后發(fā)生。因果律對物理的制約主要體現(xiàn)在,對于可以測量的物理量都必須要滿足這一點(diǎn)。按照相對論理論,如果實(shí)在客體的傳遞速度大于光速,那么時間會出現(xiàn)倒流的現(xiàn)象。這意味著事件的起因是在結(jié)果之后的。這件事情高度不符合我們的經(jīng)驗(yàn)。我們都是由出生到死亡,由年輕到年老,沒有人是反過來的。所以,對于可以觀測的物理量必須要服從因果律。這就是為什么萬有引力必須要有相對論性的版本,否則引力的傳遞就會導(dǎo)致因果律被破壞。
量子糾纏則涉及到對波函數(shù)的詮釋問題。如果把波函數(shù)理解為非實(shí)在的物理量,那么即便量子糾纏真的是超距的,也無關(guān)緊要??墒遣ê瘮?shù)畢竟是薛定諤方程的解,所有物理量的測量結(jié)果它都能反映,這就導(dǎo)致我們應(yīng)該把波函數(shù)理解為實(shí)在的,進(jìn)而引起超距問題。因?yàn)槲覀內(nèi)藶榈匾肓瞬ê瘮?shù)的概率詮釋,波函數(shù)會因?yàn)闇y量而塌縮(退相干的說法),這就造成了兩個糾纏的粒子,如果對其中一個進(jìn)行測量知道其所具有的信息,就可以在同時間知道另一個粒子的信息,不管它們相距多遠(yuǎn)。這就是信息的超距。問題在于這種超距到底是不是像相互作用超距那樣能引起因果律的破壞呢?這關(guān)系到我們對波函數(shù)到底要怎樣看的問題。是把波函數(shù)僅僅理解為一種計(jì)算工具,還是理解為客觀的實(shí)在。如果按照前者,我們會發(fā)現(xiàn)前者逃避了波函數(shù)實(shí)質(zhì)這一問題,不僅如此,計(jì)算工具計(jì)算的對不對需要我們通過測量才能驗(yàn)證,那么就必須要有人的介入,這豈不是認(rèn)為只有人這種動物存在的世界,才是物理的世界?那請問,人還沒有進(jìn)化出來的時候,世界的又如何的?工具主義明顯是要把量子力學(xué)的普適性丟棄,使量子力學(xué)喪失了成為合格物理理論的資格。后者也有問題。如果波函數(shù)是實(shí)在的,那么量子糾纏的超距必然導(dǎo)致量子力學(xué)是非定域的。
萬有引力的超距只是在牛頓引力里才存在,但是牛頓引力是非量子化的,不能把量子的結(jié)果不加任何change就搬到經(jīng)典物理去,這是極其unreasonable。而廣義相對論則已經(jīng)將引力改造為了非超距的,所以問主第一個的問題不存在。
第二個問題才是一個好問題。是否要引入新的以太才能解釋量子糾纏的超距呢?對此,我只能說,尚不清楚。這種問題只能通過做假設(shè)去論證其是否合理。就目前來看,量子力學(xué)給以太理論是否留下空間還不能完全確定。一方面,量子糾纏不能說是以太在起作用。否則的話,我們應(yīng)該能從量子糾纏的波函數(shù)里讀出以太的行為。這和當(dāng)年的邁克爾孫莫雷實(shí)驗(yàn)一樣,如果以太存在,那么我們應(yīng)該能夠測量地球相對于以太的速度。如果量子糾纏是和以太有關(guān),我們應(yīng)該可以用理論去分析以太的性質(zhì),但是量子糾纏給我們的信息不足以讓我們?nèi)フJ(rèn)識以太。另一方面,量子力學(xué)也沒有否定以太在起作用。我們可以假定量子糾纏是因?yàn)橐蕴木壒?,就好比現(xiàn)在的Maldcena對偶認(rèn)為量子糾纏是蟲洞一樣,難道我們不能認(rèn)為以太是高維時空里的東西嗎?就不能假定量子糾纏是高維時空向低維時空投影的結(jié)果?這一點(diǎn)我不好下結(jié)論,畢竟這么腦洞大開的結(jié)論不是那么好肯定或者否定的。
所以,人的膽多大,腦洞就多大。放手去做吧,皮卡丘!
網(wǎng)友解答:所謂超距作用就是說力的傳遞不需要媒介。比如人們常說的隔空打牛,這就是超距作用。古人在思考引力的問題時,有一個疑惑非常不解,如果空間空無一物,引力又是如何傳遞的呢?類似的問題也發(fā)生在電磁場領(lǐng)域,為此歐洲的大陸學(xué)派為一方,主張電磁場為超距作用,、英國的法拉弟為主為一派主張近距作用,爭論的結(jié)果以法拉弟們勝利而告終。這也是為什么當(dāng)時盛行以太說的原因。當(dāng)然這也有哲學(xué)家迪卡爾的功勞,那為什么以太學(xué)說衰落了呢?這就是愛因斯坦狹義相對論的成功。當(dāng)然科學(xué)的發(fā)展從來就是不斷循環(huán)往復(fù)的過程。是時候該正本清源了。