02.24 量子纠缠推翻一切物理规律-宇宙或许不是源于大爆炸


量子纠缠推翻一切物理规律-宇宙或许不是源于大爆炸

量子纠缠是隐含在量子力学理论里面的基本原理。关于量子纠缠的争论,从未停止过。

纠缠首先是量子力学理论上的结论,而且这个结论是由爱因斯坦给出的。爱因斯坦给出这个结论,是因为他跟玻尔有一个争论!玻尔认为:物理现象就是物理的全部,量子力学描述了全部物理现象。而爱因斯坦认为:物理现象不是物理本质,量子力学只描述了物理的一部分。

量子纠缠推翻一切物理规律-宇宙或许不是源于大爆炸

爱因斯坦当初的想法是推导出量子纠缠这个结论,然后再做个实验,证明这种现象不可能发生,进一步反驳玻尔的观点。但是结果事与愿违,量子纠缠发生了,出乎爱因斯坦的意料。

根据量子力学的理论,纠缠是在瞬间发生的。也就是说不论两个粒子之间距离多远,之间联系的速度是无穷大。我们知道无穷大的时候,所有的物理定律都会失效。因为所有的物理定律都依赖于数学法则,无穷大数学没法处理。无穷大是没有上限的,所以只能通过测量下限的方法来间接验证!潘建伟团队测量过量子纠缠速度的下限,至少是1万亿倍光速。所以我们有理由相信:支配宇宙的运动规律,有一部分是处于物理法则失效的区域。

爱因斯坦完成狭义相对论以后,他发现了一个问题。牛顿引力方程没有办法在罗伦兹变换下进行协变。因为我们知道,真空中的光速是一个恒定的常数。所以物体在逼近光速的时候,就会出现质量壁垒,以及钟慢和尺缩效应。所以,如何描述物体在高速运动时候,与引力场的相互作用,是爱因斯坦要考虑的问题。

爱因斯坦解决这个问题的方法就是,根据等效原理,把引力场的局部用作加速运动的惯性系替代。于是,广义相对论横空出世。广义相对论经过了各种严格的验证。

我们知道,根据广义相对论,光线经过大质量天体的时候,会在扭曲的时空中发生方向偏转。这样我们就可以看见原被挡在大质量天体后面的那些天体。这些天体在望远镜里会形成一个环状,这就是所谓的爱因斯坦环。这种现象也被称为引力透镜效应。根据对引力透镜效应的观测,相对论的理论计算值和实际观测值完美吻合。

不仅如此,广义相对论还预言了黑洞的诞生,引力红移效应。这些都被实验所证实。但是,我们知道广义相对论实际上脱胎于狭义相对论。狭义相对论描述的是在平直空间中物体运动规律的不变性。广义相对论描述的是在黎曼空间,物体运动规律的不变性。所以,广义相对论无法描述超光速的现象。

在广义相对论里,空间是不能单独存在的,必须依赖于物质而存在。所以广义相对论描述的宇宙大爆炸,实际上是随着物质的爆炸而产生的空间扩张。任何时候,超光速膨胀都是不允许的。但是实际上,宇宙是在超光速膨胀。这个膨胀速度是72公里每秒.百万秒差距。秒差距是天文学上用于度量距离的单位,一秒差距等于3.26光年。百万秒差距就是326万光年。所以我们可以把宇宙膨胀的速度解读为:在每326万光年的尺度上,空间的扩张速度为72公里每秒。我们的银河系带着我们的太阳系,就在朝着本星系集群的引力中心~“巨引源”狂奔。巨引源的位置在长蛇座、半人马座方向,距离地球1.5亿光年。但是那里确切的情况,因为被银河系的银盘所阻挡,所以没办法看清楚。

量子纠缠推翻一切物理规律-宇宙或许不是源于大爆炸

在这个尺度上,宇宙空间的膨胀速度为:3300公里每秒。银河系飞向那里的速度不到1000公里每秒。所以我们永远也不要担心,我们会掉进那里的巨大黑洞。由于宇宙空间是在均匀的膨胀,距离地球越远,膨胀速度越快。太远的距离,光线都追不上宇宙膨胀的速度。所以我们只能看到有限的宇宙,它的直径是900亿光年。所以我们的宇宙是这样一种状态,一方面广义相对论描述的物质之间的各种作用力,包括引力,传播速度都等于光速。一方面宇宙空间在超光速成长。

广义相对论只描述了宇宙中间的物质存在,以及物质和空间之间的关系。我们所说的宇宙大爆炸,只是根据宇宙中间物质扩张的现象,根据时间轴,向后倒推的结果。

量子纠缠推翻一切物理规律-宇宙或许不是源于大爆炸

如果我们承认量子纠缠是在物理学无法描述的规律里起作用的。那我们也可以认为,宇宙最初也可以是物理规律无法描述的。如果是这样的话,那么很可能大爆炸从未发生过。

虽然大爆炸理论为大多数的物理学家所接受,但是也有科学家不承认这样的观点,他们的代表人物是英国的数学物理学家弗雷德霍伊尔,霍伊尔认为宇宙是有生命的,膨胀是因为在生长。

从广义相对论本身来说,确实描述宇宙大爆炸的物质分布与观测值相差实在过于巨大,相差100万倍。

正因为广义相对论留下了这样一个缺口,所以宇宙诞生之初,各种可能性都会存在。也许宇宙并没有经历过大爆炸。


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