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第234章疑云密布

量子,是现代物理学的重要概念之一,最早由德国物理学家普朗克在1900年提出。

虽然近些年来,随着义务教育的普及和推广,以及众多科普节目的深入解说,许多科学知识都已经揭开了神秘的面纱,但人类目前掌握的高端知识和理论,对于普通人而言,依旧是犹如天书一般深不可测,需要具备深厚的学术功底才能理解,量子理论就属于这个范畴。

要论深奥的程度,量子理论已经触及到了物质世界的核心规则,目前人类对其认识的程度,连蹒跚学步都还算不上。

不过关于量子领域的研究成果,倒是经常会在新闻中出现,最著名的就要属量子通讯了,尽管出现的概率颇高,但是绝大多数人却并不知道量子究竟是个什么东西。

众所周知,粒子是能够以自由状态存在的最小物质组成部分,包括电子、光子、中子、质子等等,绚丽多姿的大千世界,正是由这些微小之极的粒子所构成,但量子却不是某种粒子,而是对物理量的描述。

一个物理量,如果存在最小的不可分割的基本单位,我们就说这个物理量呈现量子化,并把这个最小的单位称为量子。

比如光子就是一种量子,也可以被称为光量子,因为一束光至少需要包含一个光子,否则光就不会存在了。

在量子理论的研究中,有一些听起来让人难以置信的神奇现象,但却都经历了严苛的证明,用以确认这些现象的真实性,量子纠缠现象就是其中最著名的一种。

当两个来自同一系统的量子被分开时,如果改变其中一个量子的状态,那么另一个量子也会同时转变为相同状态,无论它们之间相隔的距离有多远,这个改变都会同步发生,就好像这两颗量子间存在某种超越时间和空间的感应力。

这种神奇的特性,曾经让爱因斯坦都困惑不已,甚至将其称为“鬼魅般的超距作用”,就连光速不变原理,都在量子纠缠现象面前失去了效力。

要知道相对论可是现代物理学的重要理论之一,也是关于时空和引力解释的基本理论,创立该理论的正是阿尔伯特爱因斯坦本人,依据研究对象的不同,相对论又可以分为狭义相对论和广义相对论。

光速不变原理,就是狭义相对论中的基本原理,具体描述为真空中的光速对任何观察者来说都是相同的,无论在何种惯性系或是惯性参照系中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。

日常生活中有很简单的一个现象,就是坐在车里观察其他车的运动速度,如果两辆车的方向一致,运动速度也一样,那么对于两辆车里的人来说,对方都处于一种静止不动的状态,看起来就像是待在原地一样。

但是如果两辆车以同样的速度相向而行,那么在对方的眼中,另一辆车的速度就达到了原来速度的2倍,而不是以真正的速度在互相接近。

这也就是说,速度只是一个相对概念,会随着观察者所处的位置发生变化,但光速却是一个例外。

即使你坐在一束光上朝前飞驰,对面也射来一束光,这时你所观察到的对面那道光,其速度并不等于光速的2倍,而是依旧维持在光速常数,也就是约为30万公里每秒。

对于现代物理学而言,光速不变理论是一个非常重要的理论,解决了众多困扰物理学家们很长时间的问题,这个理论还形成了一个公式:E=mc,也就是著名的质能方程。

能量(E)等于质量(m)乘以光速(c)的平方,正是这个公式的诞生,标志着人类迈入了全新的核能时代。

可以想象,这样一条几乎等同于真理的理论,都在量子纠缠面前失去了效用,对现代物理学造成的冲击有多么巨大,两颗纠缠态的量子之间,信息传递的速度居然可以达到无穷大,不管距离有多么遥远,都能实现信息的瞬间传递。

数十年来,关于这种神奇现象的争论层出不穷,直到1980年后才通过实验得到了解决,那是人类才第一次真正观测到了量子纠缠现象,为此物理学家们提出了许多理论,试图解释这种看起来完全不可思议的现象,但是直到目前为止,都没有任何一种理论成为公认的主流理论。

不过这也没有太大关系,人类智慧之所以强大无比,就是在于得天独厚的创造力,哪怕不懂其中原理,但却不妨碍实现具体的利用价值。

就像华夏四大发明之一的火药,以当时的科学发展程度而言,根本不可能明白火药为什么会爆炸,其中又发生了多少复杂的物理和化学反应,可是这一切并不妨碍人类对火药的利用,通过不断实验来摸索规律后,最终将其变成了杀伤力巨大的战争利器。

量子纠缠现象也一样,尽管目前尚不明确其原理,但是科学家们已经想到了如何利用这种现象来为人类服务,通信就是研究重点之一。

在这方面,华夏已经走在了世界前列,发射了全球第一颗量子科学实验卫星,成功实现了量子通信,不过很多人对其功能却是有误解,以为量子通信就是利用量子来传递信息,事实却并非如此。

因为受限于目前的技术水平,量子还不能携带除了本身物理状态之外的其他信息,所以也就无法承载通信需要传递的信息,目前实现的量子通信,仅仅是利用量子纠缠现象对信息进行加密,真正的通讯还要依靠传统方式。

牧枫清楚地知道这一点,所以在路西法提到量子通信时才会下意识地表示不可能,这是人类科技目前还无法触摸的高端领域。

任何一项技术的开发与应用,都需要科学水平的整体提升,就和经典的木桶原理一样,有任何短板存在,这桶水都无法装满。

就好像一个现代人穿越到古代,哪怕他知道未来可以使用电力,并且明确地知道发电原理,也无法在古代建造出发电站,因为相关的一整套设备制造,并不仅仅只和物理学有关,还涉及到材料学等众多领域,缺少其中任何一项,都无法完成这个创举。

除非,有某种未知力量暗中改变了这种发展历程,才有可能实现这种跳跃式的提升,比如昊天这种来自高等文明的智控植装。

想到这里,牧枫顿时心中一沉。

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