量子纠缠

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量子纠缠

量子纠缠

一九八二年,法国物理学家艾伦?爱斯派克特(Alain Aspect)和他的小组成功地完成了一项实验,证实了微观粒子之间存在着一种叫作“量子纠缠”(quantum entanglement)的关系[1]。在量子力学中,有共同来源的两个微观粒子之间存在着某种纠缠关系:不管它们被分开多远,对一个粒子扰动,另一个粒子(不管相距多远)立即就知道了。

量子纠缠已经被世界上许多试验室证实,许多科学家认为量子纠缠的实验证实是近几十年来科学最重要的发现之一,虽然人们对其确切的含义目前还不太清楚,但是对哲学界、科学界和宗教界已经产生了深远的影响,对西方科学的主流世界观产生了重大的冲击。

一、宇宙是个不可分割的整体

量子纠缠的实验证实表明,西方科学的主流世界观是有严重缺陷的。从笛卡儿、伽利略、牛顿以来,西方科学的主导世界观是,宇宙是一个巨大的机器,没有意识,没有目的,宇宙的组成部份相互独立,它们之间的相互作用受到时空的限制(即是局域化的),可以通过研究个体来认识整体,整体是个体之和。现代科学是实证科学。实证科学就是在这种

世界观的前提下发展的,把物体分割成越来越小的个体,认为通过研究这些个体就可以认识整体。典型的例子是机械制造,一个机器的整体就是所有零件之和。实证科学甚至把人也当成象机器一样来处理,西医的“头痛医头,脚疼医脚”用的就是这种方法。

量子纠缠证实了爱因斯坦不喜欢的“超距作用”(spooky action in a distance)是存在的。量子纠缠超越了我们人生活的四维时空,不受四维时空的约束,是非局域的(nonlocal),宇宙在冥冥之中存在深层次的内在联系。

量子非局域性表明物体具有整体性。简单地说,量子非局域性是指,属于一个系统中的两个物体(在物理模型中称为“粒子”),如果你把它们分开了,有一个粒子甲在这里,另一个粒子乙在非常非常遥远(比如说相距几千、几万光年)的地方。如果你对任何一个粒子扰动(假设粒子甲),那么瞬间粒子乙就能知道,就有相应的反应。这种反应是瞬时的,超越了我们的四维时空,不需要等到很久信号传递到那边。这边一动,那边不管有多遥远,立即就知道了,即一个地方发生的事情立即影响到很远的地方。这说明,看起来互不相干的、相距遥远的粒子甲和乙在冥冥之中存在着联系。

非局域性表明物体之间存在现代科学还认识不到的内

在联系,所显示的整体性大于组成整体的个体之和,这和实

证科学的假设相抵触。所以有个说法,现代科学是见点不见面,只见树木不见森林。而中国传统哲学、科学、医学都具有整体性的观点。

量子纠缠表明了宇宙是个不可分割的整体,物体在冥冥之中存在着联系,整体大于个体之和,这使得实证科学的基点是错误的,西方主流世界观有严重的缺陷。

二、意识是物质的一个基本特性

西方科学的世界观认为,宇宙的行为就象一台机器一样,生活在宇宙中的人与其它生命也象机器一样。具有意识的科学家们用机械世界观研究自然和宇宙,用几个世纪时间研究出来的结果和意识没有任何关系,不知道意识是什么。意识(consciousness)对西方科学来说仍然是个迷。

西方科学在研究意识中遇到的困难是,无法用我们人类熟悉的时间、空间、质量、能量等来测量意识,但是我们每一个头脑清醒的人都知道自己的意识是存在的。如何来研究无法用常规方法测量而又存在的意识呢?

人们在总结各个学科的经验教训,尤其是在研究生命现象所遇到的困难时,越来越多的科学家和研究人员认识到,长期被西方实证科学所忽视的意识,必须要被考虑进来,唯物世界观必须要发生根本性转变。

* 在研究意识中遇到的难题

现在有些学科在神经和大脑上对意识进行了广泛而深入的研究,虽然对大脑的许多功能有了不少的了解,但是对于意识本身仍然是个迷,仍然无法解释“意识的难题”(the hard problem of consciousness)。“意识的难题”是指体验与感受的问题(the problem of experience),例如对颜色、味道、明暗等等的感受,对价值观的判断等等。“意识的难题”近年来重新触发了哲学上长期解决不了的争论,即意识是从物质中突然出现的,还是万物皆有意识(中国古代叫万物皆有灵性)?

自笛卡儿以来的西方主流世界观认为物质决定意识,意识是在物质中产生的副产品,这种唯物论观点遇到了难以克服的困难与挑战。例如,(1)许多科学家认识到,要从没有意识的物质中产生意识,这需要奇迹的发生,而唯物论是不承认有超自然现象的,换句话说,这是不可能的。(2)在长期研究大脑工作中,神经科学对大脑的功能等等方面已经有了很多的认识,但是许多人怀疑唯物论能够解决“意识难题” [2,3]。(3)现在有科学研究者从量子测量的角度分析,认为意识不能够被进一步简化,也不是在物质运动中突然出现的,因为如果意识只是物质的副产品,那么这无法

解决量子力学中的“测量难题”。量子力学认为物体在没有测量之前,都是几率波,测量使得物体的几率波“倒塌”(collapse)成为观测到的现实。那么问题就出来了:如果意识是从物质中产生的,那么从根本上讲大脑也只是由原子、电子、质子、中子等微观粒子组成的几率波,大脑的几率波如何能够使得被观察物体的几率波“倒塌”呢?对于更大的宇宙的现实来说,这是不是意味着存在宇宙之外的具有意识的观察者?这就是量子力学中的“测量佯谬”。为了解决这个量子测量佯谬,物理学家们提出了许多解决方案,但是从根本上仍然无法绕开意识的问题。诺贝尔物理学奖获得者尤金?威格纳(Eugene Wigner)认为,意识是量子测量问题的根源。虽然物理学认识到意识在量子力学的层面上就存在,但是量子力学本身无法解决意识的问题。从量子力学创立时起意识就一直困扰着量子力学,但是长期以来,物理学家们对这一问题视而不见,试图逃避这个令物理学尴尬的难题[4]。

基于现代科学在研究意识中遇到的难以克服的问题,现在在哲学界、神经科学、心理学、物理学等多学科领域里越来越多的人认为,就象时间、空间、质量、能量一样,意识是物质的一个基本属性,是宇宙不可分割的一部份。现在许多研究人员在主流学术刊物上,在学术会议上严肃地讨

论这个问题[5,6,7,8],这是近年来思想界、学术界的一个新的发展趋势。

基于上面的原因,越来越多的科学家和研究人员认识到,沿着笛卡儿以来的唯物世界观来研究意识只能走进死胡同,因此他们(其中很多是西方人)认识到,必须要改变西方实证科学的世界观,转而向东方哲学的世界观。但是由于中国的传统文化被共产党摧毁了,所以许多西方科学家和研究人员转向印度,例如近年来,印度瑜伽和神秘主义在西方流行就有这些背后的原因。

* 需要在量子水平上认识意识

当代神经科学的批评者们说,长期以来神经科学领域有意无意的用经典物理的观点来研究大脑的功能与意识,即物理系统是由独立的部份组成,这些部份只能和最近邻物体发生相互作用,并且行为是确定的。而量子力学早就明确指出了经典物理的根本错误。现在越来越多的研究人员认识到,基于经典(牛顿)物理原理来研究大脑的功能与意识的基点是错误的,经典力学的观点对意识并不适用,但是根深蒂固的错误世界观仍然在很多人的头脑中起作用。

现在越来越多的科学家认识到,在大脑神经层次上无法真正了解意识,意识是在大脑的微观下就出现的,即真正要研究意识,要在微观领域里找,要在量子的层次上进行研究[9]。我们知道,微观领域是量子力学描述的世界,而量子力学本身又遇到了意识的难题(测量问题)。因此,物理学和生物学在微观领域里,在量子的层次上遇到了意识这一共同的研究对象。

大家知道,物理学定律和生物学规律是不一样的,基于实证逻辑的物理规律是指令性的,而生物规律是选择和反馈性的,是非线性的。如何把物理和生物的规律统一起来?虽然它们的特征非常不同,但是它们都遇到了意识这一共同难题,要把物理和生物统一起来看来和意识有关。

与此同时,如果说意识是物质的一个基本特性,那么在微观粒子中同样存在着意识,即意识在量子水平、在微观领域里就自然存在着,这也就会引导物理学和生物学在微观领域里、在量子的层次上研究意识。

* 量子纠缠是微观粒子意识的反映?

意识对人来说看不见,摸不着,无法用时间、空间、

物质、能量等概念来测量,不过意识具有一些人们熟悉的特点(征)。如果认为意识是物质的一个基本特性,那么微观粒子自然也具有意识,自然也会表现出意识的特点。如果在实验中微观粒子表现出意识的一些特点(征),那么是不是可以说是在一个侧面证实了微观粒子具有意识?

前面说的量子纠缠的实验证实,人们从中认识到物质之间存在着内在的联系,但是无法全面认识量子纠缠的意义。其主要原因还是人们习惯于用物质的角度来看待微观粒子。

实验表明,量子纠缠这种关系一旦发生后,就保持了下去,微观粒子能够保持这种记忆能力,能够区分和识别和其有“纠缠关系”的特定粒子,能够不受时空限制地“认识”和“记住”这种纠缠关系,这用纯物质的观念是无法理解的,其实微观粒子的这些特征和人的意识相似。

西方有一句谚语,叫“走起来象鸭子,叫起来象鸭子,那么很可能就是鸭子”,因此,我们可以说,量子纠缠和所表现的就是两个微观粒子意识的反映,这种观点能够给量子纠缠一个合理的解释[10]。即量子纠缠的存在是微观粒子具有意识的证据,给“意识是物质的一个基本特性”提供一个好的

证据,其意义非同寻常。

三、物质和精神是一性的

中国传统哲学的世界观和西方唯物世界观非常不同,中国传统的哲学、科学、医学等等都是整体观,讲“天人合一”,量子力学在实验上也证实宇宙是个不可分割的整体。

现在西方哲学界、科学界越来越多的人认识到,意识和质量、能量一样重要,是物质的一个根本特性,在微观粒子中就存在着意识,宇宙中的万事万物既有物质的一面,同时也有精神(意识)的一面。量子纠缠可能就是微观粒子具有意识的证据。量子力学描述的是微观粒子的物质的一面,意识那一面是无法用量子力学描述的。

如果认识到意识是物质的一个根本特性,那么就不难理解人们发现的“有感知的水”,“祈祷的治疗效果”,“巴克斯特效应”,“轮回”等等实证科学无法解释的和灵界有关的现象。

中国古代科学从根本上承认精神的重要作用,认为万物皆有灵。西方哲学界和科学界正在认识的新的世界观,

是中国古代科学和修炼界早就认识的。物质和精神是一性的,物质和精神(意识)在宇宙中的万事万物中同时存在,物质和精神(意识)是统一的,是不可分割的。意识超越我们可以看见和感觉到的四维时空,如果人的眼睛能够看到微观,那么就可以看见意识的存在。

现在越来越多的人预言和期望,一个新的世界观的时代就要来临,科学将会发生重大的变化,科学和信仰的界限将会消失。

参考资料

[1] Alain Aspect et al (1982), “Experimental Tests of Bell's Inequalities Using

Time-Varying Analyzers”, Physics Review Letters 49, 1804-7

[2] Chalmers, D. (1996), “The Conscious Mind” (Oxford: University of Oxford Press)

[3] Chalmers, D. How Can We Construct a Science of Consciousness? In (M. S. Gazzaniga, ed) The Cognitive Neurosciences III. (MIT Press, Cambridge, 2004)

[4] Rosenblum, Bruce & Kuttner, Fred: QUANTUM ENIGMA (Oxford University Press, 2006)

[5] Strawson, G.(2006), “Realistic Monism: Why Physicalism Entails Panpsychism” Journal of Consciousness Studies, 13(4)

[6] Strawson, G. et al. (2006), Consciousness and its Place in Nature: Does Physicalism Entail Panpsychism? (Exeter, UK: Imprint Academic).

[7] 例如,2007年7月在匈牙利布达佩斯召开的“Toward a Science of Consciousness”国际学术会议。

[8] Gao Shan, “Quantum Collapse, Consciousness and Superluminal Communication”, Foundations of Physics Letters, 17(2), (2004) 179.

[9] 例如,Penrose, R., A theory of everything? Nature 433, 259 (2005).

[10] 2007年7月在澳大利亚University of Salzburg 召开的“Quantum Mind 2007”学术会议上也有关于量子纠缠和意识方面的讨论。

真爱密码:想要什么,先给什么

(2009-04-19 10:09:31)

你希望伴侣做到的,你自己首先去做。

——摘自美国作家格西麦克·罗区的著作《真爱密码》

一次回老家,家人讲到一个亲戚,说他前不久被“碰瓷”。当时他正开车,突然被一辆车拦住,车上下来几个人说他撞了他们车,要他赔1000元。他自然不想给,但在暴力胁迫下不得已给了钱。

这件事让我这个亲戚很郁闷,我的家人也觉得有些纳闷,说看起来憨厚老实的他已多次遇到这样的事情,难道真是老实人容易吃亏吗?

我想了想说,应该不是,因为有很多更老实更憨厚的人,一辈子也没有遭遇过这样的事情,例如我另外一个亲戚,是常和这个老被“碰瓷”的亲戚一起出去打工的,他们两人看起来一样忠厚老实,但他就从来没有遭遇“碰瓷”的事。我想,答案应该是,我这个老被“碰瓷”的亲戚心不正。

的确,我这个亲戚看起来相当憨厚,但了解他的人都知道,他其实很想通过占便宜的方式发一笔横财,而且他也的确这样做过数次,并且几次得手。这样的想法,或者说这样的心念,就像是一颗种子,当他怀着这样的种子遇到有同样想法的人,就容易被这些人盯上,于是“碰瓷”的事情就发生了。

“给别人”的是种子

之所以有这样的认识,是因为当时刚看完一本书《真爱密码》。这本书的作者格西麦克·罗区的故事非常有意思,他是美国人,父母很早离婚,此后,按照父母的离婚协议,他每年一半时间在爸爸这儿,一半时间在妈妈那儿。等他开始谈恋爱后,他每次的爱情都是只有六个月的生命,刚开始感觉很好,但到了第六

个月时就莫名其妙地结束了。

爱情屡屡受创的罗区对俗世生活感到恐惧和厌倦,于是去印度做了多年的和尚,蛮自在惬意。但突然有一天,他的老师对他说,你要做生意。他一开始不愿意,但后来一做就一鸣惊人,他做的是钻石生意,从最初的3个人和一张桌子做到了拥有1万名员工和2.5亿美元的年营业额。

更离奇的是,做了22年和尚后,他的老师说,你要有一个伴侣。相比起做生意来,他更不情愿和恐惧,但后来找到了一个堪称完美的精神伴侣克瑞斯蒂·麦克纳利,她聪明、漂亮,和罗区有同样的爱好和兴趣,而且精通中文、印度梵文和藏文……总之符合格西麦克·罗区对伴侣的一切期望。

他是怎么做到这一点的?罗区回答,他的秘诀是:“如果你想要任何东西,你先把这个东西给出去,给别人。”

“给别人”是种子,种子会开花结果,而这就是“我整个人生,我所实行的一切的事情,就是这里面所谈的一切事情,就是这一条最有效的规则。”

具体而言,就是:

你想挣钱是吗?那么你就要把钱给需要帮助的人,这样就种下了挣钱的种子。

你想健康是吗?那么你就要去照顾病人,这样就种下了健康的种子。

你想拥有理想伴侣是吗?那么你就要去和寂寞的人交朋友,这样就种下了和谐关系的种子。

这是好的种子的道理,而放在我的那个亲戚身上,就是坏的种子的道理,因为他“给别人”的是“碰瓷”,所以,他也吸引了同样想占别人便宜的人。当他的力量或资源胜过一些人时,他就有可能占别人的便宜,但当别人的力量或资源胜过他时,他就会被别人占便宜。

创造你完美的伴侣

这些道理,罗区在其另一部著作《当和尚遇到钻石》中有更多的解释,而《真爱密码》这本书中,他主要讲了如何拥有一个完美的伴侣。或者,更准确的说法是,如何拥有一个完美的伴侣关系。

那么怎么拥有完美的伴侣?去哪里找呢?去舞厅、星巴克还是图书馆?

作者的回答是,去你的内心中。如果你想拥有一个什么样的伴侣,先要在你的内心中种下相应的种子,“你那个完美的伴侣是你由你自己的内心所创造出来的”。不仅如此,甚至周围所有事物“都是经由你的铭印制造出来的;你周遭的世界,周围的人,甚至你自己,都是过去或好或坏的行、语言以及思想的产物。”

对此,我自己的理解是,这有两个层面:

第一,因为你有一些种子(也即作者说的“铭记”),所以你遇到了符合这些种子的伴侣。

第二,你有了一个伴侣,你可以再种下一些种子,将这个伴侣“创造”成完美伴侣。

第一个层面的故事,作者没在他的著作中多写,而我的文章中所写到的和我所听到的几乎所有爱情故事之所以会发生,都是这个道理,简而言之就是,男人又找了一个“妈妈”,女人则又找了一个“爸爸”,而“妈妈”和“爸爸”的种子是早就存在我们心中的。

一天晚上,我去一个朋友家吃饭,女主人经常感叹,自己太争强好胜又太好冒险,不如有点平常心。“有点平常心”,这种渴望就是种子,她做不到这一点,但这颗种子照样会开花结果。她的丈夫就是一个很有平常心的男子,而坐在她丈夫对面的她的爸爸,一样也是一个很有平常心的男子。

第二个层面的道理,是我们共同的渴望。然而,因为我们用错了方法,结果总是适得其反。

我一再谈到,每个人在恋爱中都藏着改造梦想,即我们总是对恋人的真实样子有些不满意,而希望恋人能变成另一个样子。可以说,我们都渴望将真实恋人“创造”成理想恋人。

但是,我们这个愿望几乎百分百会受挫,不管我们怎么努力,我们总会发现相反的事情发生了。即,我们越希望恋人改变,恋人越不会改变,甚至我们越希望他变成A,他反而越发向-A靠拢。

在罗区看来,并非是改造梦想出了问题,而是我们用错了方法。在玩改造梦想的游戏时,我们会使用种种办法。但是,你是否尝试过罗区的办法呢?罗区说,真爱的密码是“你希望伴侣做到的,你自己首先去做。”

他认为,你做的每一件事就是一颗种子,虽然最初是种在你的心中,但却会同时在你的伴侣身上发育,于是你的伴侣就是由你“创造”的。

譬如,他写道:

如果你希望你的伴侣不再生气的话,你自己首先要停止生气,你自己先要停下来,不要等他停下来,他是你自己的一面镜子。你首先要停止愤怒。不要跟你的伴侣生气,也不要去求他,说你别生气,别生气,千万别生气。

你只要熄灭你内心的愤怒。就这样子,你坚持做一两个礼拜,你的伴侣的愤怒就会消失,这就是阻止你伴侣愤怒的唯一方法。

这是一个很简单的道理,但最好的道理总是最简单的。

谁是你的-A

不过,对于绝大多数人而言,我们种下的种子,常常是二元对立的。当我们种下种子A时,-A的种子同时也一并产生了。

譬如,当父母对高三的孩子说,你一定要努力考上一所好大学。这时,“努力考上一所好大学”的种子在孩子心中种下了,但同时,“如果考不上一所好大学怎么办”的恐惧也产生了。

同样的,当你对自己说必须要成功时,“必须要成功”的种子种下了,但“如果成功不了怎么办”的恐惧也产生了。

我们需要对这种二元对立有所意识,否则,假若我们只意识到A,那么我们就会将-A投射到身边的人身上。

一次我参加一个聚会,发现这个聚会上,最成功的男子和最失败的男子总是形影不离,而我也了解到,不只是聚会中如此,在生活中他们的关系也是非常密切的。不过,当他们在一起时,成功者会不断嘲笑失败者,每当请客吃饭时成功者都会先对失败者说“这次得你买单”,但当真要买单时,一定是成功者自己买单,同时也不会忘记再奚落失败者一两句。

在我看来,他们是互为对方隐蔽的种子。成功者只意识到了自己对成功的渴望,而他也果真成功了,这是A,但他的内心深处也藏着对失败的恐惧,这是-A,但他对-A缺乏意识,也不能容忍自己失败,所以,他要将对失败的恐惧投射到周围的人身上,而那个失败者最容易接受这种投射,所以成功者对这个失败者有了很大的注意。

同样的,这个失败者已自暴自弃,他认为自己已不可能成功。但是,不管如何自暴自弃,他的内心深处仍然藏着对成功的渴求。只是,他认为自己做不到这一点了,于是他将对成功的渴求投射到了那个成功的男子身上,于是与成功者形影不离。

他们彼此形影不离,其实是因为他们与自己隐蔽的那一部分形影不离。

改变种子=改变一切

非常重要的一点是,我们心中有什么种子,别人就会怎样对待我们,而且不需要意识上知道我们有什么样的种子。

前天,我一个朋友给我打电话,说他的领导要他交新年度的工作计划,但他预料到,他所渴望的工作计划,会被领导否定,所以他得揣摩领导的意图,然后按照领导的意图去制定自己的工作计划。但是,真这样做的话,他又会感觉到非常痛苦,因为他再也不想完全按照领导的意思去做事了。

我问他,你的领导会用什么样的方式去否定你自己的计划。

他回答说,通常有两种办法。第一,如果他对更高的工作目标没有信心,那么领导会鼓励他,说他没有意识到自己的潜力,而领导看到了这潜力,所以你一定可以。第二,如果他有了自己的工作目标,而不是领导渴望的工作目标,那么领导会对他说,你不了解自己,你设置的工作目标不符合你的能力倾向,你想做的,是你不擅长的。

我再问他,你的领导会用同样的方式去否定你其他同事的工作计划吗?

他想了想说,不会,好像他的领导就是在面对他时会特别喜欢这两种招数。

为什么他就是对你这么喜欢这两种招数呢?我问他。

经过一段时间的探讨后,他终于明白,领导之所以这样对他,是因为他心中有相应的种子。首先,他很在乎也很渴望权威人物的鼓励,这最初是渴望得到父母的鼓励,但这个愿望没有实现,父母很少鼓励他。其次,他内心中认为,他对自己并不了解,他必须通过别人对他的评判才能了解自己。

因为他有这样的两颗种子,他的领导才可以使用鼓励和否定的方式来影响他。

他问我,他该如何做呢?答案很简单,就是改变他自己的种子。第一,自己去鼓励自己,爱自己,而不再去渴求权威人物的鼓励。一个重点是,接受父母很少鼓励自己的事实,接受自己在家中竞争不过其他兄弟姐妹的事实,这样做才能从根本上化解这种渴望。

第二,认真地去认识自己,并且一遍遍地对自己说,只有我才了解自己。

并且,非常有意思的是,当内在的种子改变后,事情立即会发生改变。

此前,我参加了一个萨提亚模式的家庭治疗工作坊,导师是来自台湾的赖杞丰。一天上午,他专门处理了一个个案,案主Z是一个过度的付出者。她是一个企业家,收入颇高,而且非常照顾自己的原生家庭,不仅给父母很多钱,也给兄弟姐妹很多钱,而家中一有什么不好的事情,都会找她来解决问题。然而,不管她的付出有多大,不管她多么辛苦,从来没有人对她表达过感激。而且,家中如果有好的事情,谁也想不到她。

对此,她自然有很大的怨气。

但是,如果用罗区的观点来看,她之所以会招致这样的结果,是因为她内心中有相应的种子。首先,她的价值感的源泉就是“我能力很强”和“我特别善于为别人考虑”,所以,家中一有什么事就会找她,那样她可以证明自己能力强。

其次,也是最重要的一点是,她内心深处认为,自己在这个家中是没有人爱的。所以,家人也不会去表达对她的爱。

那个上午的治疗中,很重要的一点是,她终于明白,她很有价值,曾经有亲人给过她很深的爱,她配得到别人的爱。

这就改变了她内心的种子。结果,很神奇的是,当天中午,她就收到了弟弟发来的一个短信,感谢她最近帮了自己的忙。

这个短信令她悲喜交集,她对我说,这是她一生中,第一次得到来自家人的感激。

很多读者给我写信说,他们很担心,如果自己改变了,但自己身边的人就是不改变,那怎么办?这个女企业家的故事是最好的答案,她的故事显示,我们自己改变了,别人也会自动改变,而且他们都不需要知道我们发生了什么改变,就会改变对我们的方式,这一切是因为自己内心的种子发生了改变。

美国著名治疗师路易斯·海在其著作《生命的重建》中写了她的故事,在她前几十年的人生中,她不断遭遇别人的恶意对待,屡屡被强暴和虐待,但当她用几个月的时间,通过灵性治疗改变了自己的内心后,这些事情再也没有在她身上发生过。

通常,我们过于关注别人,并且无意中会认为,别人才是我们的答案,但真正的答案永远在我们心中。

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这篇文章是对《真爱密码》这本书的书评的扩展,从成本上看,《真爱密码》这本书相当不值,那么点字,却卖那么贵,而且也很简单,但书中的这个道理很有意思。

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“量子纠缠”与感应

藏传佛教的很多修行者都体验了佛菩萨亲临身边传法这样不可思议的事情。很多还没有什么修为的佛弟子有过这样的体验:

遇到极度危险时立即念某个咒语,或者念观世音菩萨的名号,立即化险为夷。在普通学人特别是普通百姓看来,这完全违反科学规律,除非是密切注意科学进展的物理学家,很多搞科学的人是断然接受不了的,于是就斥为迷信。

其实,在现实生活中,有很多类似的远距感应并相互作用的事情让大家感到不可思议。

在孪生兄弟之间,当一个人经历痛苦的时候,另外一个人立即就有感应,甚至会有一模一样的痛苦;有的夫妻或者父子之间,当一方经历极大痛苦时,另外一方也能迅速感应到。我以前一位男同事,某日早上身体极度难受,内心翻腾不已,几次恶心欲吐,无法集中精力工作,很快,其母亲从老家来电话告诉他父亲刚刚跌倒去世。

所有这些,究竟是怎么回事?

其实,对这些奇怪的事情,理论物理学已经从理论和实践上获得了确切的证明和解释,只是,众多生命科学学者不了解这样的巨大进展,普通百姓更无从知晓,而佛教当然更是不屑于科学来证明的。

那么,科学究竟发现了什么呢?

一九八二年,法国物理学家艾伦〃爱斯派克特(Alain Aspect)和他的小组成功地完成了一项实验,证实了微观粒子之间存在着一种叫作“量子纠缠”(quantum entanglement)的关系。

在量子力学中,有共同来源的两个微观粒子之间存在着某种纠缠关系,不管它们被分开多远,都一直保持着纠缠的关系,对一个粒子扰动,另一个粒子(不管相距多远)立即就知道了。

量子纠缠已经被世界上许多实验室证实,许多科学家认为量子纠缠的实验证实是近几十年来科学最重要的发现之一,虽然人们对其确切的含义目前还不太清楚,但是对哲学界、科学界和宗教界已经产生了深远的影响,对西方科学的主流世界观产生了重大的冲击。

不管两个粒子(有共同来源)距离多么遥远,一个粒子的变化立即就影响到另外一个粒子,这就是量子纠缠。准确来说,所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。

量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题,并在量子计算和量子通信的研究中起着重要的作用。

以两个以相反方向、同样速率等速运动的电子为例,即使一颗行至太阳边,一颗行至冥王星,如此遥远的距离下,它们仍保有特别的关联性;亦即当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。

如此现象导致了“鬼魅似的远距作用”(spooky action-at-a-distance)之猜疑,彷佛两颗电子拥有超光速的秘密通信(就像念动咒语)一般。

“鬼魅”(spooky)一词出自爱因斯坦之口,他曾经推断,这种“鬼魅般的超距作用”(spooky action at a distance),似与狭义相对论中所谓的局域性(locality)相违背。因此直到过世前他都没有完全

接受量子力学是一个真实而完备的理论,一直尝试找到一种更加合理的诠释。

这也是当初爱因斯坦与玻理斯〃波多斯基、纳森〃罗森于1935年提出以其姓氏字首为名的爱波罗悖论(EPR paradox)来质疑量子力学完备性的原因。

量子纠缠证实了爱因斯坦不喜欢的“超距作用”(spooky action in a distance)是存在的。量子纠缠超越了我们人生活的四维时空,不受四维时空的约束,是非局域的(nonlocal),宇宙在冥冥之中存在深层次的内在联系。量子非局域性表明物体具有整体性。

简单地说,量子非局域性是指,属于一个系统中的两个物体(在物理模型中称为“粒子”),如果你把它们分开了,有一个粒子甲在这里,另一个粒子乙在非常非常遥远(比如说相距几千、几万光年)的地方。

如果你对任何一个粒子扰动(假设粒子甲),那么瞬间粒子乙就能知道,就有相应的反应。这种反应是瞬时的,超越了我们的四维时空,不需要等到很久信号传递到那边。

这边一动,那边不管有多遥远,立即就知道了,即一个地方发生的事情立即影响到很远的地方。这说明,看起来互不相干的、相距遥

远的粒子甲和乙在冥冥之中存在着联系。这与我们人的意识作用非常相似!

实证科学在研究意识中遇到的困难是,无法用我们人类熟悉的时间、空间、质量、能量等来测量意识,但是我们每一个头脑清醒的人都知道自己的意识是存在的。如何来研究无法用常规方法测量而又存在的意识呢?

目前有些学科在神经和大脑上对意识进行了广泛而深入的研究,虽然对大脑的许多功能有了不少的了解,但是对于意识本身仍然是个迷,仍然无法解释“意识的难题”(the hard problem of consciousness)。

“意识的难题”是指体验与感受的问题(the problem of experience),例如对颜色、味道、明暗等等的感受,对价值观的判断等等。“意识的难题”近年来重新触发了哲学上长期解决不了的争论,即意识是从物质中突然出现的,还是万物皆有意识(中国古代叫万物皆有灵性)?

自笛卡儿以来的西方主流世界观认为物质决定意识,意识是在物质中产生的副产品。然而,这种唯物论观点遇到了难以克服的困难与挑战。

量子纠缠及其在量子通信中的应用

量子纠缠及其在量子通信中的应用 吴家燕物理学专业15346036 摘要 量子理论为我们描绘了一幅与我们容易感知的由经典力学统治的现实世界有大不同的量子世界图象,而量子纠缠是量子世界特有的现象,在经典世界中没有对应。纠缠态的制备和各种测量仍然是现在前沿研究的一个热点话题。这小小的量子纠缠正在当今世界中,从量子密码到完全保密的量子通信,从量子计算机到未来的量子互联网,给人类带来新的希望。 关键词 量子纠缠量子比特量子隐形量子密钥量子通信 正文 量子纠缠现象 史上最怪、最不合理、最疯狂、最荒谬的量子力学预测便是“量子纠缠”。量子纠缠是一种理论性的预测,它是从量子力学的方程式中得来的。如果两个粒子的距离够近,它们可以变成纠缠状态而使某些性质连接。出乎意料的是,量子力学表明,即便你将这两个粒子分开,让它们以反方向运动,它们依旧无法摆脱纠缠态。 以电子的“自旋”作例子,电子的自旋直到你观测它的那一刻才能决定,当你观测它时,就会发现它不是顺时针转就是逆时针转。假设有两个互相纠缠的电子对,当其中一个顺时针转时,另一个就逆时针转,反之亦然。不过奇怪之处是它们并没有真正连接在一起。对量子理论坚信不疑的波尔和他的同事们相信,量子纠缠可以预测相隔甚远的电子对的状态,即便它们一个在地球,一个在月球,没有传输线相连,如果你在某个时刻观测到其中一个电子在顺时针旋转,那么另一个在同一时刻必定是在逆时针旋转。换句话说,如果你对其中一个粒子进行观测,那么你不止是影响了它,你的观测也同时影响了它所纠缠的伙伴,而且这与两个粒子间的距离无关。两个粒子的这种怪异的远距离连接,爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”。 波尔所拥护的量子力学方程式表明,相互纠缠的粒子即使相距很远,也可以互相连接。而克劳泽与阿斯佩的实验证明了量子力学的方程是正确的,纠缠是真实的,粒子可以跨越空间连接——对其一进行测量,确实可以瞬间影响到它远方的同伴,仿佛跨越了空间限制。 量子纠缠态特性 经典信息的基本单元是比特(bit),它是一个两态系统,可制备为两个可识别状态中的一个,例如:0或1。量子信息的基本单元称为量子比特(qubit),它也是一个两态系统,且是两个线性独立的态。量子比特的两个可能状态可表示为:|0>和|1>。量子比特和比特之间的最大区别在于量子比特还可以处在|0>和|1>之间的叠加态(superposition)上,因此量子比特的状态可看成是二维复向量空间中的单位向量。比特可以看成是量子比特的特例。 信息用量子态来表示便实现了信息的“量子化”,这是量子信息学的出发点。信息一旦量子化,量子力学特性便成为信息处理过程的物理基础:信息的演化遵从薛定谔方程,信息的传输就是量子态在量子通道中的传送,信息处理和计算是对量子态的幺正变换,信息提取则是对量子系统实行量子测量。

量子纠缠:意识居然还存在在宇宙中!

量子纠缠:意识居然还存在在宇宙中! 在人的大脑神经元里有一种细胞骨架蛋白,是由一些微管组成的,这些微管有很多聚合单元等等,微管控制细胞生长和神经细胞传输,每个微管里都含有很多电子,这些电子之间距离很近,所以都可以处于量子纠缠的状态。在坍缩的时候,也就是进行观测的时候,起心动念开始观测的时候,在大脑神经里,就相当于海量的纠缠态的电子坍缩一次,一旦坍缩,就产生了念头。如果按照他们的理论,脑细胞里存在着大量的纠缠态的电子,那就不可避免地有量子隐性传输存在,因为宇宙中的电子和大脑中的电子都来源于“大爆炸”,是可能纠缠在一起的,一旦纠缠,信息传输就能不受时间空间限制地隐性传输了。按照专家的理论,我们的大脑中真是存在海量的纠缠态电子的话,而且我们的意识是这些纠缠态电子坍缩而产生的,那么意识就不光是存在于我们的大脑神经系统细胞之中,不只是大脑神经细胞的交互,而且也形成在宇宙之中,因为宇宙中不同地方的电子可能是纠缠在一起的。这样一来,人的意识不仅存在于大脑之中,也存在于宇宙之中,在宇宙的哪个地方不确定。量子纠缠告诉我们,一定有个地方存在着人的意识,这是量子纠缠的结论。如果人的意识不光存在于大脑之中,也通过纠缠而存在于宇宙某处,那么在人死亡的时候,意识就可能离开你的身体,

完全进入到宇宙中。所以他们认为有些人的濒死体验,实际上是大脑中的量子信息所致。在这个时候,心脏停止跳动、血液停止流动,微管失去量子状态,而大脑中的量子信息并没有被破坏,它只是被干扰驱散到宇宙中去了。如果一个人死后复生,苏醒过来,量子信息又回到他的大脑中去,此时他会惊讶地说:“我经历了一次濒死的经验。”如果这位患者没有死而复生,最终死亡之后量子信息将离开身体,从而可能被模糊地鉴别为灵魂。如果是用量子信息的方法来解释,说人的大脑意识真是产生于量子信息的状态,有量子纠缠存在的话,那么人体的信息是不会消灭的,只会回到宇宙的某一处。他们认为人体的这种信息可以模模糊糊地定义为灵魂。不是和大家说的那个灵魂一模一样,但是它的状态与我们过去说的灵魂非常类似。现在的科学家正在开始进行大量的实验,来验证人的大脑中是否存在量子纠缠态的电子。已经有一批实验做出来了。2003年到2009年之间,有个叫康特的人做了一系列实验,他证明了人的精神也就是意识状态,存在着量子纠缠的现象。总之,关于量子意识理论的实验仍正在进行之中,目前还很难下结论。但是毫无疑问,物理学已经从任何事物都是“如露亦如电,应作如是观”这个方向往佛学的境界上又靠近一步了。世界上可能存在着类似灵魂的东西,它在人生结束之后不死,只是回到宇宙中的某个地方去了。这种观念跟唯识的根本-阿赖耶识学说是相

量子纠缠态的制备

量子纠缠态的制备 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

量子纠缠态的制备 摘要:量子纠缠是量子信息中最重要、也最为神奇的一个课题.量子纠缠是一种有用 的信息“资源”,在量子隐形传态、量子密集编码、量子密钥分配以及在量子计算的 加速、量子纠错、防错等方面都起着关键作用.在量子信息中,信息的处理离不开量 子态及其演化.而量子纠缠态毫无疑问是各种量子态中最为重要的一种.它可用于检验 量子力学的基本原理,而且也是实现量子通信的重要信道.所以,纠缠态的制备和操 作就显得尤为重要,文章简要介绍量子纠缠态的定义、量子纠缠态的度量及分类、量 子纠缠态的制备,并介绍纠缠态的一些应用. 关键字:量子纠缠;腔QED;离子阱;生成纠缠;蒸馏纠缠 Quantum Pestering Condition Preparation Abstract: The quantum entanglement is one of the most important subject, and also the supernatural part of quantum information science. As an important quantum resource, the entangled states are playing the key role in many sorts of quantum information p r o c e s s,f o r e x a m p l e,q u a n t u m t e l e p o r t a t i o n,q u a n t u m d e n s e coding, and quantum key dist- ribution as well as quantum computation acceleration, the quantum correct-error, guard-error a n d s o o n.I n q u a n t u m i n f o r m a t i o n s c i e n c e,i n f o r m a t i o n p r o c e s s i n g c a n n o t l e a v e t h e q u a n t u m s t a t e a n d i t’s t h e e v-

量子纠缠态的制备

量子纠缠态的制备 摘要:量子纠缠是量子信息中最重要、也最为神奇的一个课题.量子纠缠是一种有用的信息“资源”,在量子隐形传态、量子密集编码、量子密钥分配以及在量子计算的加速、量子纠错、防错等方面都起着关键作用.在量子信息中,信息的处理离不开量子态及其演化.而量子纠缠态毫无疑问是各种量子态中最为重要的一种.它可用于检验量子力学的基本原理,而且也是实现量子通信的重要信道.所以,纠缠态的制备和操作就显得尤为重要,文章简要介绍量子纠缠态的定义、量子纠缠态的度量及分类、量子纠缠态的制备,并介绍纠缠态的一些应用. 关键字:量子纠缠;腔QED;离子阱;生成纠缠;蒸馏纠缠

Quantum Pestering Condition Preparation Abs trac t: T he q uantum entanglement is o ne o f the most impo rtant subject, and also the supernatural part of q uantum informatio n sc ienc e. As an important quantum resource, the entangled states are p laying the key ro le in many sorts of quantum informatio n process, for examp le, quantum t e le p o r t a t io n,q u a n t u m d e n s e c o d in g,a n d q u a n t u m k e y d is t- rib utio n as we ll as q uantum co mp utatio n acc elerat io n, the q uantum correct-erro r, guard-error and so on. In q uantum informatio n sc ience, informatio n process ing cannot leave the quantum state and it’s the ev- olution. But quantum entanglement cond itio n is witho ut a doubt in each kind o f q uantum s tate the mos t imp o rtant o ne kind. It may us e in examining the q uantum mec hanics the b as ic p rinc ip le, mo reo ver also realizes the quantum correspondence important channel. T herefore, the pes tering co nd itio n p rep aratio n and the op eratio n app ears esp ec ia lly impo rtantly, artic le brief int roductio n quantum entanglement cond ition definit io n, q uantum entanglement co nd it io n meas ure and c lass ified, q u a n t u m e n t a n g le me n t c o nd it io n p r ep a r a t io n, a nd in t r o d u c t io n e n t a n g l e m e n t c o n d i t i o n s o m e a p p l i c a t i o n s. Key word: Quantum entanglement; Cavity QED; Ion trap;Formation of entanglement;Disillation of entanglement

量子纠缠态的制备方案(张强)

量子纠缠态的制备方案 姓名:张强 安徽大学物理与材料科学学院2001级应用物理 导师∶叶柳 摘要什么是纠缠态,纠缠态具有那些特性,又如何去制备纠缠态,本文将围绕这几方面的问题做出讨论。在第一部分中我们将给出纠缠态的定义和度量,研究纠缠态的一些特性,第二部分中我们将系统介绍目前理论上利用自发参量下转换,通过腔量子电动力学和离子阱制备纠缠态的各种方案,以及在实验上的进展。 关键词量子信息,纠缠态,量子隐形传态 Preparation of entangled states in quantum information Name Zhang Qiang Applied Physics 2001,School of Physics and Material Science,Anhui University Tu t o r Ye Li u Abstract What are entangled states, which distinctive qualities do entangled states have and how to prepare entangled states? In this thesis we discuss these some aspects in detail and our main research work is outlined as follows: In section 1 we first give a definition of entanglement and illustrate some distinctive qualities of entangled states, In section 2 we show many existing different schemes for preparation of entangled states by spontaneous parametric down conversation, cavity quantum electrodynamics and ion traps. Key words quantum information, entangled states, quantum teleportation

走近量子纠缠——贝尔不等式

1963-1964年,在长期供职于欧洲核子中心(CERN)后,约翰贝尔有机会到美国斯坦福 大学访问一年。北加州田园式的风光,四季宜人的气候,附近农庄的葡萄美酒,离得不远的黄金海滩,加之斯坦福大学既宁静深沉,又宽松开放的学术气氛。这美好的一切,孕育了贝尔的灵感,启发了他对EPR佯谬及隐变量理论的深刻思考。 贝尔开始认真考察量子力学能否用局域的隐变量理论来解释。贝尔认为,量子论表面上获得了成功,但其理论基础仍然可能是片面的,如同瞎子摸象,管中窥豹,没有看到更全面、更深层的东西。在量子论的地下深处,可能有一个隐身人在作怪:那就是隐变量。 根据爱因斯坦的想法,在EPR论文中提到的,从一个大粒子分裂成的两个粒子的自旋状态,虽然看起来是随机的,但却可能是在两粒子分离的那一刻(或是之前)就决定好了的。打个比喻说,如同两个同卵双胞胎,他们的基因情况早就决定了,无论后来他(她)们相距多远,总在某些特定的情形下,会作出一些惊人相似的选择,使人误认为他们有第六感,能超距离地心灵相通。但是实际上,是有一串遗传指令隐藏在它们的基因中,暗地里指挥着他们的行动,一旦我们找出了这些指令,双胞胎的心灵感应就不再神秘,不再需要用所谓非局域的超距作用来解释了。 尽管粒子自旋是个很深奥的量子力学概念,并无经典对应物,但粗略地说,我们可以用三维空间的一段矢量来表示粒子的自旋。比如,对EPR中的纠缠粒子对A和B来说,它们的自旋矢量总是处于相反的方向,如下图中所示的红色矢量和蓝色矢量。这两个红蓝自旋矢量,在三维空间中可以随机地取各种方向,假设这种随机性是来自于某个未知的隐变量L。为简单起见,我们假设L只有八个离散的数值,L=1,2,,3,4,5,6,7,8 ,如下图所示,分别对应于三维空间直角坐标系的八个卦限。 由于A、B的纠缠性,图中的红矢和蓝矢总是应该指向相反的方向,也就是说,红矢方向确定了,蓝矢方向也就确定了。因此,我们只需要考虑A粒子的自旋矢量(红矢)的空间取向就够了。假设红矢出现在八个卦限中的概率分别为n 1 ,n 2 ...n 8 。由于红矢的位置在8 个卦限中必居其一,因此我们有: n 1 +n 2 +n 3 +n 4 +n 5 +n 6 +n 7 +n 8 =1 。 现在,我们列出一个表,描述A、B的自旋矢量在3维空间可能出现的8种情况。下图中的左半部分列出了在这些可能情况下,自旋矢量在xyz方向的符号: 既然AB二粒子系统形成纠缠态,互为关联,我们便定义几个关联函数,用数学语言来更准确地描述这种关联的程度。比如,我们可以如此来定义P xx (L) :观察x方向红矢的符号,和x方向蓝矢的符号,如果两个符号相同,函数P xx (L) 的值就为+1,否则,函数P xx (L) 的值就为-1。我们从上表左边列出的红矢蓝矢的符号不难看出,P xx (L) 的8个数值都是-1。然后,我们使用类似的原则,可以定义其他的关联函数。比如说,P xz (L) ,是x 方向红矢符号,与z 方向蓝矢符号的关联,等等。 在上图中的右半部分,我们列出了P xx (L) 以及P xz (L) 、P zy (L) 、P xy (L) 的数值。

量子纠缠研究现状

量子纠缠理论 陈泽乾 数学物理实验室 一、 国家战略需求和世界科技前沿分析 二、 研究所核心竞争能力分析(国内外比较) 三、 研究所发展目标(科技) 1、前沿分析 自从二十世纪二十年代中期量子力学的基本理论形成以来,对于量子纠缠的研究就一直是量子理论基本问题研究的重要课题。量子力学的创始人以其深刻的洞察力提出了EPR佯谬和Schr?dinger猫态,预示了量子理论的基本问题未来的发展方向,量子纠缠理论正是在这一方向上产生的。其中,量子纠缠态已成为当代量子理论的一个关键性概念,在量子信息技术中有重要的应用,其研究是当前量子理论的一个前沿热点方向。量子纠缠理论的发展将为量子信息技术的打开广阔的应用前景。 早期对量子纠缠态表现出来的量子非局域性的研究大多是停留在哲学层次上的探讨,直到1964年Bell提出著名的Bell不等式,才使得量子纠缠态的非局域性可以通过实验来验证。Bell不等式也成为在实验上对量子纠缠态可操作的第一个数学判别准则。利用Bell不等式,大量设计精巧的实验支持了量子力学关于量子纠缠态的非经典关联——量子非局域性的预言。这类实验是在上个世纪八十年代初取得成功的,其中许多实验靠激光技术的发展才有可能进行。进行这种实验当时只是出于理论上的考虑,是为了想看一看量子纠缠态有多么奇怪的物理属性。但由这个目的出发,结果却使包括物理学家在内的许多人大吃一惊,物理学家自己也惊奇地发现,他们已经以这种方式为新技术的发展奠定了基础。这些新技术以诸如量子计算、量子通讯等名称而崭露头角,其基本的概念是以量子的方法来处理并传输信息。从1984年第一个量子加密协议的提出到1991年它的实验实现;从1985年量子计算机理论模型的提出,1994年Shor大数分解算法的提出和1996年Grover搜索算法的提出到1998年它们的核磁共振(NMR)实验演示;从1993年量子隐形传态方案的提出到1997年的首次试验实现,量子信息与量子计算这一跨学科的交叉研究领域在过去二十多年中的发展已从星星之火到了燎原之势,带来了当代科学技术可能的最大变革。 随着量子信息技术的迅猛发展,作为它的重要基础之一的量子纠缠态的定性和定量研究很自然地也是很迫切地被提到了议事日程上来。这方面的研究是很广泛的,既有理论上的又有实验上的问题,既有物理方面的也有数学方面的探讨,它们相互融合相互促进,形成了当代量子理论中的一个重要研究方向。但是,迄

量子纠缠

贝尔不等式的谬误与祸害 先来编造一个幽默故事作为文章的引言。有一对米你双胞患了重病,一位郎中A搞到大师B的一个“经典药方”。不过有两个条件,(1)患者客观实在,(2)双胞一方的诊治不影响对方,也不受对方处境安排的影响。前者称为实在性条件,后者称为定域性条件,这两个条件合理到可称十足废话。不料治疗无效,大师B的经典药方不容丝毫怀疑,因此郎中A断言这对双胞必定缺少定域的实在性。可以想到,这对双胞只要缺实在性或缺定域性二者之一就治疗无效,即如果他们不缺实在性,必缺定域性,反之,如果不缺定域性,那就必缺实在性。到底缺哪个,或二者皆缺,还是无法断定的。后来,另有一位郎中G搞到大师L的一个不那么经典的药方,条件(1)同前,条件(2)有所放松,把“也不受对方处境安排的影响”改为“但会受对方处境安排的影响”。结果还是治疗无效,大师L的药方更不容怀疑,他还是诺奖得主呐,于是郎中G说,否定他们的定域性还不够,还要否定他们的实在性。我们注意到,从逻辑上讲,这些郎中从治疗结果都未能否定定域性和非实在性的联合。但是,郎中A还是“倾向于”承认非定域性和非实在性的联合,叫喊这种治疗无效敲响了爱因斯坦的定域实在论思想的丧钟,宣称实验已经证实大自然存在非定域性(鬼魅隔空作用),预期这个深刻科学发现将带来一场新的技术革命。“巫婆神汉”大喜,不仅鼓励营业,还被寄予获诺奖的厚望。诺奖得主约瑟夫森说:“这些发展可以导致对像传心术等过程的解释。” 言归正传。文章标题所指的贝尔不等式起因于玻姆理论和EPR论证,约翰·贝尔说:“当考虑多于一个粒子时,研究导波理论[玻姆的量子势理论]立即导致远距离作用问题或‘非定域性’和爱因斯坦-波多尔斯基-罗森关联。”EPR论证关系到量子纠缠的解释和量子力学的完备性问题。爱因斯坦的朋友卡尔·波普尔说:“爱因斯坦,波多尔斯基和罗森(EPR)的著名论文,以我之见(为爱因斯坦1950年所确认),是设计证实一个粒子可以同时具有位臵和动量,作为反对哥本哈根诠释。”三位作者相信物理实体客观存在和量子力学描述的不完备性,他们认为:“虽然因此我们已经证明波函数不提供物理实在的完备描述,这样的描述是否存在是尚待回答的问题。然而我们相信这样的理论是可能的。”爱因斯坦在写给马克斯·玻恩的信中说:“我不能虔诚地相信[这量子理论],因为它不能与这个思想调和,即物理应当表示时空中的实在,无鬼魅远距作用。”1964年贝尔试图引进潜变量对量子力学恢复定域因果性,他假设点粒子具有实在性和定域性,沿用经典统计方法,提出一个不等式,从而“证明”任何潜变量理论与量子力学不相容,即后人所称的贝尔定理。他说:“‘定域因果性’的显然定义在量子力学中行不通,而且这不能归于那个理论的不完备性”。后来有四位物理学家提出贝尔不等式的一个变种,称为CHSH不等式,适合于用光学实验检验。他们考虑一对偏振纠缠光子,光子各经一个偏振器达到一个探测器,用一个符合计数器记录这些探测器输出信号的符合情况。设两个偏振器的方向设臵各为A和B,实验可测量偏振关联函数E(A,B)。偏振器方向的设臵可以改变,可有(A,B)、(A,B')、(A',B)和A',B')四种情形,他们推导出的不等式为:|E(A,B)-E(A,B')+E(A',B)+E(A',B')|的值小于等于2。若取A与B'的夹角为67.5度,其余三种情形的夹角均为22.5度,由量子力学预言的值为2乘根号2(近似2.828),这个值违反CHSH不等式(小于等于2)。阿莱恩·阿斯佩克特等实验检验发现结果基本上符合量子力学预言,因此他们认定爱因斯坦的定域实在论思想是错误的。亨利·斯塔普称贝尔在量子理论上的工作是“最深刻的科学发现”。尼古拉·盖辛说:“我敢断定,几十年后,在高中里将教授贝尔不等式,因为它们的数学简单性,它们作为科学方法例子的力量和它们对我们世界观的巨大影响。”他感叹:“我们真幸运生活在物理学发现和探究大自然非定域特性的时代。”值得注意的是,2007年4月阿斯佩克特在Nature上的一篇文章中说:“我们可以选择放弃[定域性和实在性]二个观

量子纠缠与共振内在逻辑(稿)

量子纠缠与共振内在逻辑 胡良 摘要:观察地球围绕太阳运行,可理解宏观的波粒二象性;相位变化是产生波粒二象性的逻辑。二个光子纠缠的条件,是具有相同的频率;这意味,光子的纠缠与宏观上的共振,具有相同的逻辑。 关键词:共振,单摆,相对速度,量子场论,引力场,基本粒子,能量 作者:总工,高工,硕士 Energy Constraints and Generalized Energy Constraints Theory Hu Liang Abstract: The energy constant(H u )is the smallest energy unit,H u =h*C=V p *C^(3), which reflects the intrinsic relationship between the vacuum speed of light(C)and Planck's constant(h). Keywords:Quantum field theory;gravitational field;particle;isolated system;energy;photon. 0引言 孤立系统(孤立量子系统)受外界激励而作强迫振动时,若外界激励频率等于该孤立系统(孤立量子系统)频率,则强迫振动的振幅可趋于极大的值,体现为共振。也就是说两个振动频率相同的物体,当其中一个发生振动时,则引起另一个物体振动。 共振现象是一种宇宙间普遍现象。通常,在一定边界条件下,一个孤立系统(孤立量子系统)具有多个共振频率;在这些频率(固有频率)上振动较容易,而在其它频率(非固有频率)上振动较难。 一切振动其表现形式就是位移,其内涵体现为动能变化。因为分子,原子等也具有固有的频率,因此,共振能使外界力量直接作用于分子,原子等。具体来说,外界频率与固有频率不同,则外力作用对象就是整个物体;但如果外界频率与某层次的固有频率一致,则会导致该层次发生共振。从另一个角度来看,共振过程相当于一个正反馈过程,可以导致孤立系统(孤立量子系统)在较短时间内剧烈膨胀。 共振不仅体现在宏观上,微观物质也与共振有着密切联系。从电磁波谱来看,原子核,电子及光子等运动的动能都是以波动形式传递的;化学元素也是通过共振产生的。 例如,对于钟摆来说,如果外力激励与钟摆固有频率相同,则钟摆就会不断吸收外界动能;如果外界动能每一次都被完全吸收,而钟摆不向外界输出动能,则钟摆本身所具有动能将会急剧增加。 如果,外力激励与钟摆固有频率不相同,则上一次吸收的动能,在下一次有可能被外力抵消掉,就使钟摆本身所具有动能总是保持在一个波动的水平中。 此外,共振在声学中称为共鸣;在电学中,振荡电路共振现象称为谐振。当紫外线通过大气层时,臭氧层的振动频率与紫外线产生共振,这类振动吸收了大部分紫外线。植物光合作用实际上就是叶绿素与某些可见光共振。每个孤立系统(孤立量子系统)在一定边界条件下,具有相应的固有频率。

科普 量子纠缠

科普量子纠缠 量子论被公认为是科学史上最成功的、被实验结果符合最好的理论,但另一方面,它却和人类日常生活的经验如此格格不入。 如今,很多实验物理学家还在验证这一理论在80年前所做的基本假设。物理学家们依然还在为这个理论头疼不已。著名物理学家费曼就曾说:“我敢肯定,现在没有一个人能够懂得量子力学。”尽管已经走过百年历史,它还有无数的谜尚待解开。 1 微观与宏观,水火不兼容 物理学家常常会说“传统物理学认为如何如何,量子物理学则认为如何如何”或者“客观现实中如何如何,但量子世界里却如何如何”这样的“鬼话”。量子物理学家告诉我们,物质在被测量之前是不确定的。“不确定性”是量子世界的基本法则。“观测”是在不确定的量子世界和确定的现实之间转化的关键。那么,神秘的量子世界和日常的现实世界到底能否兼容呢?在经典极限情况下,通过合理的近似,量子理论可以自动过渡到经典世界的物理理论。但如何描述这两个世界的交界面,成了量子论过不去的一个坎。直到现在,理论物理学家仍然未能将两者恰当地联系起来。 “哥本哈根学派”认为,物质在被观测之前,是处于一种不确定的叠加态的。为了反驳这种观点,证实量子力学在宏观层面是不完整的,德国物理学家薛定谔设计出物理学史上最著名的动物:薛定谔的猫。 这是一个思想实验:不透明的箱子里装着一只猫,箱子中另外还有一个原子衰变装置,原子会随机发生衰变,一旦衰变发生,就会激发一系列连锁反应,最终打破箱子里的毒气罐而毒死猫,反之猫则活。在打开箱子观测那一瞬间之前,原子的衰变和猫的死活都处于一种叠加态,只有当打开箱子的一刹那,猫的死活才确定下来。所以,在打开箱子之前,猫既是死的,又是活的。问题是,现实中的猫怎么可能是“既死又活”的呢?我们的常识中,猫要么是死的,要么是活的。量子论无法解释现实世界,这成了量子论无数个困惑之谜中最神秘的一点。 “薛定谔的猫”出现之后,物理和哲学界就客观世界和人的意识的决定因素产生了一场大讨论:如果人的观测能决定猫的生死,那是否人的意识也会决定客观世界的走向呢? 2 同一个世界,很多个宇宙? “虽然我支持在无数个宇宙中存在着无数个Sheldon的‘平行宇宙理论’,我还是像你保证,没有任何一个宇宙中的我会和你跳舞。”《生活大爆炸》中,“宅男”Sheldon这么回复美女Penny的邀舞请求。

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