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【量子愛情美文】如何談戀愛?量子愛動力學告訴你!

【量子愛情美文】如何談戀愛?量子愛動力學告訴你!

就像計算機裡的一切資料都是由0和1組成的,世界是由基本粒子組成的。計算機中的一切程式都是對0和1的操作,而世界的一切現象都離不開基本粒子之間的相互作用。描述基本粒子行為的理論是量子力學。例如,有描述電磁相互作用的量子電動力學,描述強相互作用的量子色動力學,

以及描述愛情相互作用的量子愛動力學。

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“身無綵鳳雙飛翼,心有靈犀一點通”,李商隱的詩句非常傳神地描寫了兩個粒子陷入愛情時的行為,

這便是量子愛動力學中著名的糾纏態。

陷入糾纏態之後,粒子的行為產生了強烈的關聯——這種關聯可以是一致,也可以是相反。比方說,粒子有一種基本性質叫自旋,可以向上也可以向下,誰也管不著誰。要想知道粒子自旋的朝向,就得對粒子進行測量,有幾個粒子就得測量幾次。但如果讓兩個粒子形成量子糾纏,然後分別以光速向兩個方向傳播,那就大不一樣了。假設一個粒子運動到北京時,另一個粒子恰好到了上海。當你發現了北京的粒子自旋方向,同時,上海粒子的自旋方向也就知道了。要命之處在於,一旦粒子形成了糾纏,無論它們相距多遠,即使身處宇宙的兩端,它們對外界測量的應答都可以同時發生。

它們的愛情超越了光速。

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[現實世界裡的量子糾纏]

多麼偉大的愛情啊!怎麼聽起來有點兒理想化呢?

是的,現實世界除了有量子糾纏之外,還有量子退相干。

宇宙中不只有兩個粒子,而是至少有1090個粒子。想要天長地久可沒那麼容易,因為每一對粒子都會受到周圍環境的干擾。如果幹擾太嚴重,就很容易發生退相干,於是兩個粒子不再纏纏綿綿,結局也許是形同陌路。

退相干還算好的,至少曾經擁有。如果粒子的希爾伯特空間維度過高,連相干都困難,那就不用操量子糾纏的心了。比如,剛才說糾纏時只考慮了粒子的自旋,自旋可以向上可以向下,於是粒子的希爾伯特空間就是兩維的。如果有一種非常複雜的粒子,除了自旋之外,還有身高、年齡、外貌、學歷、收入、財產、籍貫……甚至還要考慮過往歷史的話,希爾伯特空間的維度豈止成千上萬,說不定比宇宙中的粒子數量還要多。在這種情況下還想糾纏?那還不如試試買彩票呢。不過也不用太悲觀。

世界之所以美妙,正是因為維度眾多;愛情之所以珍貴,不也正是因為來之不易嗎。

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因此,量子愛動力學特別強調海森堡不確定性原理。

海森堡提出,粒子的一些狀態和另一些狀態是“相互矛盾”的,粒子不可能同時處於兩種“矛盾”的狀態之中。簡而言之,就是說魚和熊掌不可兼得,沒有十全十美。這不是態度問題,不是能力問題,也不是技巧問題,而是量子的本性。當你看重動量時,粒子的位置就變得不確定。當你想要確定時間時,粒子的能量就說不清楚了。如果既要考慮這裡,又要考慮那裡,結果哪裡都不可能無限精確。不如,就睜一隻眼閉一隻眼吧。

這就是說愛情不需要經營了嗎?非也!這恰恰說明愛情非常需要經營。

在量子愛動力學中,粒子之間的任何作用都可以看作一種量子測量。“你到底愛不愛我?”這就是一種測量。

不確定性原理告訴我們有些東西不可能同時測量,因此,我們需要了解每一種測量的意義和可能造成的後果。量子測量本身也會干涉粒子的狀態,影響粒子的演化軌跡。測量的結果究竟會是心口上一顆硃砂痣,還是牆頭上一抹蚊子血?這是測量方和被測粒子共同作用的結果,一個巴掌可拍不響。請謹慎操作,三思後行。

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既然量子愛動力學這麼神奇,那它能解釋斷袖之情嗎?不但能解釋,還獲了諾貝爾獎哩!《生活大爆炸》裡的天才物理學家之所以叫謝爾頓•庫珀,是為了向著名物理學家裡昂•庫珀致敬。庫珀和另外兩位物理學家巴丁、施裡弗共同創立了描述低溫超導現象的BCS理論,獲得了1972年的諾貝爾物理學獎。這個理論說,當溫度很低的時候,導體中兩個同性的電子之間就會產生某種吸引力,於是導體的電阻幾乎完全消失了。而同性電子的結合被稱為:庫珀對!

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看吧,謝耳朵是對的!