量子度量,二、沒有被關進籠子的物理量------時間

量子度量

二、沒有被關進籠子的物理量------時間。

記得有物理學家說過,如果有人問你時間是什麼,你可以抬頭看看錶,馬上會給出答案。但是仔細想一想,我們用語言組織起來,向別人解釋的時候卻又是說不清楚的,是的,這就是時間。有標準卻無法定義的一個物理量。現代科技的發展讓我們知道一秒有多長,一毫秒有多長,一納秒有多長,甚至我們可以推導出時間的最小的單位,普朗克時間的精確數字。但是就算是最頂尖的物理學家也無法清晰地告訴你時間到底是什麼。時間就像是一頭沒有被關進籠子的野獸,如果你不去招惹它,它就像一隻溫順的小貓咪。但是一旦真的刨根問底,深入探討,時間就會露出她猙獰的面孔,撕咬著人們保守的思想,動搖著人們信仰的基礎。

我們先捋一捋時間單位定義的變化。古人最早的時間觀念,就是太陽、地球、月球的週期變化。於是就有了年、月、日這些時間單位,將一天的時長進行均分,於是就有了更小的時間單位秒。在以後的很長時間裡,無外乎是在此週期變化上的進一步精確。比如地球的自轉,從第一天的太陽昇起到第二天的太陽昇起,每一天的用時不是精確相同的,存在一定的時間差。所以我們選取一天的時長作為標準,就會存在誤差。更精確的辦法是我們記錄一年所有天數的時長,取一個平均值。但是這樣還是存在一定的誤差。後來隨著科技的發展,人們利用石英的壓電效應、利用地球的公轉、和目前使用的,利用重原子能級躍遷的頻率,利用這些定義了更精準的一秒時長。然而這些都是在時間單位的定義上,追求更高精度。這種定義並不能告訴我們,時間到底是什麼?

時間這頭猛獸。讓人津津樂道卻又帶來困惑的就有 時間旅行。比如你回到從前,你穿越的目標,就是殺死你自己年經時的祖父,你的祖父過早的夭折,自然沒有你父親,沒有父親就沒有你,沒有你,就沒有穿越,那麼你祖父就不會死,你祖父沒有死,就有你父親就有你,有了你,你穿越到從前.......。請注意一點,我們的假設沒有你,結論卻是你必然出現。假設有你,結論卻是這個世界你必然不會出生。當然,有人為了解決這個悖論,提出了很多理論,其中就有平行宇宙,我們在這裡不做討論。

如果以上只是一個假設,只存於我們的想象中。那麼在量子理論中出現的量子糾纏。那真是穿越到我們這個世界的幽靈。微觀粒子有一種內稟屬性-----自旋,兩個處於量子糾纏態的光子,距離為1200公里的實驗已經證實,但理論上是無論離得有多遠,處於糾纏態的兩個光子,測量第一個光子的自旋向左,那麼同時會得到第二個光子的自旋必定向右,這裡請注意兩點,一是在沒有測量前,兩個糾纏的光子的自旋處於不確定狀態,更準確的說法是處於疊加態,向左向右同時存在,自旋即向左又向右。注意的第二點是測量第一個光子得到自旋向左的同時得到第二個光子自旋向右。兩個光子彼此遠離,沒有時間間隔,超越光速,同時反映。這裡插一句,量子的疊加態、糾纏態也是大神愛因斯坦沒有全部接受量子理論的重要原因,而且,量子糾纏是愛因斯坦和另外兩個科學家最早提出的。時間去哪兒了?雖然量子祖師爺玻爾說量子糾纏是量子態的必然結果,但至到目前為此,為什麼得到這樣的結果,物理學家還是沒有給出更讓人信服的原因。

為什麼會出現這種囧境,重要一點是時間沒有定義,沒有受到物理語言的束縛。我們的目標就是將這頭猛獸關進物理體系的籠子中,而這個籠子就是時間量子化。

首先,我們達成一致,時間作為一個物理量,不會無緣無故的存在,即時間離不開物質和能量存在,那麼,一定有方法將時間約束。我們從普郎克量子假設出發,並引入光速不變原理,試著解釋時間的本質。

(未完待續)

獻給八千女神------量量度子


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