【科普】淺談薛定諤的貓—平行宇宙論—超法理論

更新時間:2017-07-06 11:19:42
導(dǎo)讀:

本期節(jié)目由集贊狂魔亟拜提供:

 

正文開始前,想先說說專欄現(xiàn)在情況:群污亂舞,腐溢滿欄。

 

 

 

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現(xiàn)在進入正題,淺談一下薛定諤的貓、平行宇宙論與超法理論。

 

①薛定諤的貓(關(guān)鍵詞:概率)

 

 

所謂薛定諤之貓的實驗是這樣的:在一個盒子里有一只貓,以及少量放射性物質(zhì)。之后,有50%的概率放射性物質(zhì)將會衰變并釋放出毒氣殺死這只貓,同時有50%的概率放射性物質(zhì)不會衰變而貓將活下來。


 

根據(jù)經(jīng)典物理學(xué),在盒子里必將發(fā)生這兩個結(jié)果之一,而外部觀測者只有打開盒子才能知道里面的結(jié)果。在量子的世界里,當盒子處于關(guān)閉狀態(tài),整個系統(tǒng)則一直保持不確定性的波態(tài),即貓生死疊加。

貓到底是死是活必須在盒子打開后,外部觀測者觀測時,物質(zhì)以粒子形式表現(xiàn)后才能確定。這項實驗旨在論證量子力學(xué)對微觀粒子世界超乎常理的認識和理解,可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理,客觀規(guī)律不以人的意志為轉(zhuǎn)移,貓既活又死違背了邏輯思維。

薛定諤的貓本身是一個假設(shè)的概念,隨著技術(shù)的發(fā)展,人們在光子、原子、分子中實現(xiàn)了薛定諤貓態(tài),甚至已經(jīng)開始嘗試用病毒來制備薛定諤貓態(tài),如劉慈欣《球狀閃電》中變成量子態(tài)的人,人們已經(jīng)越來越接近實現(xiàn)生命體的薛定諤貓??墒橇硗庖环矫妫藗儼l(fā)現(xiàn)薛定諤貓態(tài)(量子疊加態(tài))本身就在生命過程中存在著,且是生物生存不可缺少的。

 


看完,不少同學(xué)的表情肯定是這樣的:

 

 

其實,說的通俗點,

薛定諤貓要解決的是量子理論中的問題,量子的變化是有規(guī)律可循的,但又不能精確計算。

打開箱子之前,貓可能是死的也可能是活的,但是我們知道,在某時間段內(nèi)它將會死去。

比如今天,它一定會死,但是中午十二點的時候是死的還是活的?在沒有打開箱子之前,一切都是可能,或者是活的,或者是死的,我們打開箱子,看到了一種結(jié)果,也可以說是選擇了一種結(jié)果。另一種結(jié)果的演變到此為止。

上帝擲骰子嗎?

 


一臉懵逼,純屬正常,一下能看懂,你就成天才了(??ϖ??)っ


②平行宇宙論(附真實存在的穿越者)
 

平行宇宙的概念,并不是因為時間旅行悖論提出來的,它是來自量子力學(xué),因為量子力學(xué)有一個不確定性,就是量子的不確定性。平行宇宙概念的提出,得益于現(xiàn)代量子力學(xué)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。在20世紀50年代,有的物理學(xué)家在觀察量子的時候,發(fā)現(xiàn)每次觀察的量子狀態(tài)都不相同。而由于宇宙空間的所有物質(zhì)都是由量子組成,所以這些科學(xué)家推測既然每個量子都有不同的狀態(tài),那么宇宙也有可能并不只是一個,而是由多個類似的宇宙組成。

 


關(guān)于薛定諤的貓, 包括愛因斯坦在內(nèi)的許多科學(xué)家是持懷疑態(tài)度的. 有人認為:這個原因是由“平行宇宙”造成的, 即: 當我們打開盒子觀察時, 整個世界分裂成它自己的兩個版本. 這兩個版本在其余的各個方面都是全同的. 唯一的區(qū)別在于其中一個版本中, 原子衰變了, 貓死了;而在另一個版本中, 原子沒有衰變, 貓還活著. 在量子多重世界中, 我們通過參與而選擇出自己的道路. “平行世界” 的優(yōu)點是:薛定諤方程始終成立, 波函數(shù)從不坍縮, 由此它簡化了基本理論. 但問題是:設(shè)想過于離奇, 付出的代價是這些多重宇宙全都是同樣真實的. 這就難怪有人說:“在科學(xué)史上, 多重世界詮釋無疑是目前所提出的最大膽、最野心勃勃的理論.”

 



多宇宙:你看或不看,貓就在那里,有生有死。
哥派:你若不看,貓就在那里,不生不死。

平行世界(Parallel universes),或者叫多重宇宙論(Multiverse)、平行世界、多元宇宙,指的是一種在物理學(xué)里尚未證實的假說,根據(jù)這種假說,在我們的宇宙之外,很可能還存在著其他的宇宙,而這些宇宙是宇宙的可能狀態(tài)的一種反應(yīng),這些宇宙可能其基本物理常數(shù)和我們所認知的宇宙相同,也可能不同。平行宇宙這個名詞是由美國哲學(xué)家與心理學(xué)家威廉·詹姆士在1895年所提出的。


平行宇宙經(jīng)常被用以說明:一個事件不同的過程或一個不同的決定的后續(xù)發(fā)展是存在于不同的平行宇宙中的;這個理論也常被用于解釋其他的一些詭論,像關(guān)于時間旅行的一些詭論,像“一顆球落入時光隧道,回到過去撞上了自己因而使得自己無法進入時光隧道”,解決此詭論除了假設(shè)時間旅行是不可能的以外,另外也可以以平行宇宙做解釋,根據(jù)平行宇宙理論的解釋:這顆球撞上自己和沒有撞上自己是兩個不同的平行宇宙。 在近代,這個理論已經(jīng)激起大量科學(xué)、哲學(xué)和神學(xué)的問題。

 


地球之于寰宇,尚不如沙塵之于地球。

漁樵于江渚之上,侶魚蝦而友麋鹿,駕一葉之扁舟,舉匏樽以相屬。
寄蜉蝣于天地,渺滄海之一粟。哀吾生之須臾,羨長江之無窮。
挾飛仙以遨游,抱明月而長終。
知不可乎驟得,托遺響于悲風(fēng)。

 


穿越者①尼古拉特斯拉
 

尼古拉特斯拉,瞬移實驗。
經(jīng)過我多年的研究證明,尼古拉特斯拉其實是個穿越來的未來人。他的發(fā)明有1000多項!其中很多厲害的被他在實驗成功后親手毀掉了,如閃電風(fēng)暴(紅警里這么叫),其實在100多年前這種武器已經(jīng)被特拉斯發(fā)明了,不過現(xiàn)在人們還沒研究出來,可以讓一個地方無限時間內(nèi)保持高壓電電擊之下,覆蓋幾十公里以上,威力超過核彈的1000倍,這就是我們玩紅色警戒的時候,一直用的超級武器(閃電風(fēng)暴),明明沒有這個武器,卻出現(xiàn)在了游戲里,其實就是特斯拉的發(fā)明 因為威力太大太恐怖,他選擇了銷毀它。。。

PS:通古斯爆炸(就是俄羅斯西伯利亞發(fā)生的神秘爆炸)能量相當于廣島原子彈1000倍能量的釋放,沒有具有說服性的隕石坑,根據(jù)其樹木的炭化程度及土地的磁化,可發(fā)現(xiàn)這并不是一般的線形閃電所造成,而更像球形閃電所釋放的巨大能量。迄今為止有兩種說法最有說服性,一:微型黑洞說。二:推測說只是這位曠世奇才尼古拉·特斯拉的一次交流電試運轉(zhuǎn)。



為什么說他是穿越來的,連他自己也說過,他的發(fā)明可以讓世界的發(fā)展快一個世紀,因為他的發(fā)明跟當時根本節(jié)節(jié)不如(太過于先進,大家現(xiàn)在用的科技基本都是他的遺產(chǎn),因為他是未來人掌握著 未來的技術(shù),他曾經(jīng)說過他的發(fā)明并不是自己的研究而是別人給他的信息。有人說過如果當時幾個大國沒有陷入戰(zhàn)亂,全力資助特斯拉,當時將比現(xiàn)在發(fā)達。

一名參觀過特斯拉實驗室的英國記者莫戈文后來回憶道:“誰敢到尼古拉.特斯拉的實驗室去看他的表演而不畏縮動搖,真得有非凡的堅強意志才行……想一想,你坐在一間燈光明亮的寬敞房屋里,四處堆滿了各種奇形怪狀的機器。一位個子瘦長的人走到你的跟前,只見他捻了一下手指,劈啪一聲響,頓時就冒出一團紅色火球,而他將火球捧在手上,泰然自若。你越看越驚異,這團火怎么不燒手指? 他把火球貼到自己的衣服上,捫到自己的頭發(fā)上,又塞到你的懷里,最后干脆裝進一個木頭盒子里。簡直叫人不敢相信。這團火不論燒到哪里,都不留絲毫痕跡。你禁不住揉揉眼睛,看看自己是不是在做夢哩!”

 

 

穿越者②約翰提托(石頭之門多次客串(>_<))
 

約翰·提托(John Titor)是一位聲稱來自2036年的時空旅行者。他在2000年和2001年期間在網(wǎng)上留言版張貼有關(guān)時空旅行的事情,作了很多模糊但不可能偽證的預(yù)言,也對他自己聲稱所處的年代給出了一個細致的描述。約翰·提托的身份在一些超現(xiàn)實主義的網(wǎng)上討論區(qū)中引起爭議。
 

 

石頭之門的劇照,真正的約翰提托是真·男人

提托宣稱他是一個未來世界的美國軍人。受軍部指揮,被委派任務(wù)就是乘時光機回到1975年,拿回一部IBM5100電腦,用以在2036年“除錯”一些“舊式”的電腦程式。有些人認為這部電腦是用來解決2038年他的世界中將會面對的Unix缺陷。因為Unix系統(tǒng)使用32比特的空間存儲一個從1970年開始數(shù)的秒數(shù),這一秒數(shù)是Unix內(nèi)部時鐘的基準。但是到2038年某一時刻這個空間就不夠用了(類似2000年的千年蟲電腦問題)。但是約翰·提托反對這一說法。他說取得這部計算機的目的是把某些古老的IBM系統(tǒng)程序翻譯到Unix上。

提托在2000/2001年間作出的以下預(yù)言:

⒈提托提供了制造他的時間機器的一些技術(shù)細節(jié),其中用到了微型黑洞。他說歐洲原子研究組織將在他說這些話后一年之內(nèi)公布關(guān)于微型黑洞的消息。2001年秋天,在約翰離去后,CERN發(fā)布新聞?wù)f制造微型黑洞是可行的。在這個領(lǐng)域的研究在那之前幾個月看到了曙光。

⒉他提到IBM 5100計算機有未被IBM公司公開的特殊功能。很多IBM的工程師證實了這句話。

⒊他多次評論美國的憲政和民權(quán)的變化。

⒋他說瘋牛病將會影響美國并被遏制。

⒌他說在伊拉克不會找到大規(guī)模殺傷性武器。并且美國和伊拉克之間會再次爆發(fā)一場以使伊拉克無核化為目的的戰(zhàn)爭。

⒍他說美國政府將會認為美國人希望安全勝過自由。當今的美國愛國者法案可被認為是為了安全過度的犧牲了自由(有人說這是憲法自由),并且進一步的立法正在計劃之中,使得警察可以沒有完備手續(xù)就可以搜查或拘留任何人。這個法案被認為是提托預(yù)言的一個證明。另一個可能的證明是美國通過的其一個憲法修改,內(nèi)容是以后所有的犯罪案件的判刑準則都不會根據(jù)案例,只會依據(jù)當時法官的個人判斷。

 


 

 


現(xiàn)實永遠比科幻更科幻,只是懼怕未知的人們不敢承認罷了。


③超弦理論(關(guān)鍵詞:統(tǒng)一場論,多維空間)
(附靈魂實驗)

 

弦理論是理論物理的一個分支學(xué)科,弦論的一個基本觀點是,自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和夸克之類的點狀粒子,而是很小很小的線狀的“弦”(包括有端點的“開弦”和圈狀的“閉弦”或閉合弦)。弦的不同振動和運動就產(chǎn)生出各種不同的基本粒子,能量與物質(zhì)是可以轉(zhuǎn)化的,故弦理論并非證明物質(zhì)不存在。

弦論中的弦尺度非常小,操控它們性質(zhì)的基本原理預(yù)言,存在著幾種尺度較大的薄膜狀物體,后者被簡稱為“膜”。直觀的說,我們所處的宇宙空間可能是9+1維時空中的D3膜。弦論是現(xiàn)在最有希望將自然界的基本粒子和四種相互作用力統(tǒng)一起來的理論。

弦理論是一門理論物理學(xué)上的學(xué)說。理論里的物理模型認為組成所有物質(zhì)的最基本單位是一小段“能量弦線”,大至星際銀河,小至電子,質(zhì)子,夸克一類的基本粒子都是由這占有二維時空的“能量線”所組成。中文的翻譯上,一般是譯作“弦”。超弦理論可以解決和黑洞相關(guān)的問題。

在弦理論中,基本對象不是占據(jù)空間單獨一點的基本粒子,而是一維的弦。這些弦可以有端點,或者他們可以自己連接成一個閉合圈環(huán)。正如小提琴上的弦,弦理論中支持一定的振蕩模式,或者共振頻率,其波長準確地配合。

 


早在20世紀20年代,著名物理學(xué)家愛因斯坦就致力于尋找一種統(tǒng)一的理論來解釋所有相互作用,也可以說是解釋一切物理現(xiàn)象,因為他認為自然科學(xué)中“統(tǒng)一”的概念或許是一個最基本的法則。甚至可說在愛因斯坦的哲學(xué)中,“統(tǒng)一”的概念根深蒂固,他深信“自然界應(yīng)當滿足簡單性原則”。

從30年代提出相對論后不久,愛因斯坦就著手研究“大統(tǒng)一理論”,試圖通過“弱作用,磁場,強作用”的統(tǒng)一思維來簡單的解釋宇宙,進一步將當時已發(fā)現(xiàn)的四種相互作用統(tǒng)一到一個理論框架下,從而找到這四種相互作用產(chǎn)生的根源。這一工作一直到他1955年逝世為止,并幾乎耗盡了他后半生的精力,而且統(tǒng)一思維與當時物理學(xué)界的主流思想不符,以致于一些科學(xué)史學(xué)家斷言這是愛因斯坦的一大失誤。

 


超弦理論是物理學(xué)家追求統(tǒng)一理論的最自然的結(jié)果。愛因斯坦建立相對論之后自然地想到要統(tǒng)一當時公知的兩種相互作用——萬有引力和電磁力。他花費了后半生近40年的主要精力去尋求和建立一個統(tǒng)一理論,但沒有成功?,F(xiàn)在回過頭來看歷史,愛因斯坦的失敗并不奇怪。實際上自然界還存在另外兩種相互作用力——弱力和強力。現(xiàn)在已經(jīng)知道,自然界中總共4種相互作用力除有引力之外的3種都可有量子理論來描述,電磁、弱和強相互作用力的形成是用假設(shè)相互交換“量子”來解釋的。但是,引力的形成完全是另一回事,愛因斯坦的廣義相對論是用物質(zhì)影響空間的幾何性質(zhì)來解釋引力的。在這一圖像中,彌漫在空間中的物質(zhì)使空間彎曲了,而彎曲的空間決定粒子的運動。人們也可以模仿解釋電磁力的方法來解釋引力,這時物質(zhì)交換的“量子”稱為引力子,但這一嘗試卻遇到了原則上的困難——量子化后的廣義相對論是不可重整的,因此,量子化和廣義相對論是相互不自洽的。

目前,超弦理論最引人注目,它距完成超對稱統(tǒng)一理論還相當遙遠。粒子理論的一個重要探索方向是關(guān)于超對稱統(tǒng)一理論的研究,其目標一是把大統(tǒng)一理論擴大到包括萬有引力在內(nèi),從而把四種基本相互作用統(tǒng)一到一起來;二是探索夸克和輕子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),提出“亞夸克”模型,從而把自旋為半整數(shù)的費米子和自旋為整數(shù)的玻色子統(tǒng)一到一起。

 

 


超弦理論是人們拋棄了基本粒子是點粒子的假設(shè)而代之以基本粒子是一維弦的假設(shè)而建立起來的自洽的理論,自然界中的各種不同粒子都是一維弦的不同振動模式。與以往量子場論和規(guī)范理論不同的是,超弦理論要求引力存在,也要求規(guī)范原理和超對稱。毫無疑問,將引力和其他由規(guī)范場引起的相互作用力自然地統(tǒng)一起來是超弦理論最吸引人的特點之一。因此,從1984年底開始,當人們認識到超弦理論可以給出一個包容標準模型的統(tǒng)一理論之后,一大批才華橫溢的年輕人自然地投身到超弦理論的研究中去了。


靈魂實驗——最終章
 

這一實驗名稱并不是正式的名稱,不過容易理解一些。在調(diào)查很多瀕死經(jīng)驗臨床案例后,有部分科學(xué)家將靈魂定義為以某一種形式存在的能量場。在1907年,美國麻省的鄧肯·麥克杜格爾醫(yī)生讓瀕死經(jīng)驗的人躺在一個秤上,然后量度他們死后體重的變化,并發(fā)現(xiàn)有人在死后立即減少了21克的體重。他們認為,這個重量就是靈魂的大約重量,并以能量的形式離開了肉體。 但后來更多的類似實驗表明,人死后,重量并未立刻減輕。這證明此實驗是由測量誤差所致。   
  
在麥克杜格爾醫(yī)生的實驗中,這位醫(yī)生一共測量了6個人,4個結(jié)核病人,1名糖尿病昏迷的病人。有意思的是第3例,體重居然下降了2次,按照此醫(yī)生的推理,就是說死的時候靈魂先走一部分,剩下依依不舍的在10幾分鐘以后才不得不離開。在隨后的研究,麥克杜格爾醫(yī)生又集中精力研究狗的這一情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)狗死的時候,重量并沒有任何變化,其結(jié)論就是,狗是沒有靈魂的,而人類靈魂有重量。麥克杜格爾醫(yī)生的實驗結(jié)果發(fā)表在美國的《紐約時報》和一些醫(yī)學(xué)期刊上。   
  
有趣的事實是:麥克杜格爾醫(yī)生在他的日記中抱怨不能發(fā)現(xiàn)這些實驗狗的自然死因,導(dǎo)致有人懷疑他毒死了這些狗來做實驗。

 

 

據(jù)英國《每日郵報》報道,美國和英國的兩位著名科學(xué)家提出了一項引人注目的理論,認為構(gòu)成靈魂的量子物質(zhì)離開神經(jīng)系統(tǒng)而后進入宇宙時便會出現(xiàn)瀕死經(jīng)歷。根據(jù)他們的理論,意識是大腦內(nèi)一臺量子計算機的程序,即使人死后,這個程序仍可以在宇宙中存在。這種現(xiàn)象可以解釋一些人出現(xiàn)的瀕死經(jīng)歷。
  
這項類宗教理論由美國亞利桑那州大學(xué)意識研究中心負責(zé)人和麻醉學(xué)與心理學(xué)系教授斯圖亞特-哈默羅夫博士提出,立基于他與英國物理學(xué)家羅杰-彭羅斯爵士提出的一項與意識有關(guān)的量子理論。根據(jù)他們的理論,人類的靈魂存在于腦細胞內(nèi)被稱之為“微管”的結(jié)構(gòu)內(nèi)。他們指出人類的意識活動是這些微管內(nèi)量子引力效應(yīng)的結(jié)果。這種理論被稱之為“調(diào)諧客觀還原理論”(Orch-OR)。
 
根據(jù)他們的理論,人類的靈魂是大腦內(nèi)神經(jīng)元細胞之間的交互作用。它們由宇宙內(nèi)的基本物質(zhì)構(gòu)成,可能在時間誕生后就已經(jīng)存在。這種觀點與佛教和印度教的觀點類似,即意識是宇宙的一個組成部分。此外,與西方的哲學(xué)唯心主義也有相似之處。
  
哈默羅夫認為,在瀕死經(jīng)歷中,微管失去了它們的量子態(tài),但里面的信息并沒有遭到破壞。也就是說,靈魂離開肉體,重回宇宙。哈默羅夫在紀錄片《科學(xué)頻道-穿越蟲洞》中表示:“心臟停止跳動,血液停止流動,微管失去了它們的量子態(tài),但微管內(nèi)的量子信息并沒有遭到破壞,也無法被破壞,離開肉體后重新回到宇宙。如果患者蘇醒過來,這種量子信息又會重新回到微管,患者會說‘我體驗了一次瀕死經(jīng)歷’。如果沒有蘇醒過來,患者便會死亡,這種量子信息將存在于肉體外,以靈魂的形式。”
  
Orch-OR理論遭到以經(jīng)驗為根據(jù)的思想家的猛烈抨擊,在科學(xué)界也引發(fā)巨大爭議?!逗辗翌D郵報》報道稱,很多科學(xué)家向這一理論發(fā)出挑戰(zhàn),美國麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家馬克斯-特格馬克便是其中之一。在2000年發(fā)表的一篇文章中,特格馬克批評了Orch-OR理論。這篇文章被很多反對者引用。哈默羅夫認為量子物理學(xué)研究將最終證明Orch-Or理論,最近發(fā)現(xiàn)的量子效應(yīng)驗證了很多重要的生物學(xué)過程,例如嗅覺、鳥類的導(dǎo)航以及光合作用。

 

 

 

 


以上圖片皆取自網(wǎng)圖,資料來源于知乎,百度百科等
謝謝觀看,你長逼格了嗎(??ϖ??)っ

 

 

 

 

-已陣亡-

 

 

 

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