量子力學(xué)為什么讓人感到害怕？科學(xué)家究竟發(fā)現(xiàn)了什么？

現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為人類(lèi)誕生于200多萬(wàn)年前，在200多萬(wàn)年前，猿類(lèi)生物生活在地球上，當(dāng)時(shí)地球上還生活著很多其他的生物，猿類(lèi)生物為了能夠長(zhǎng)久的發(fā)展下去，于是它們選擇了群居生活，群居生活不僅僅能夠促進(jìn)彼此之間相互交流的機(jī)會(huì)，還能夠有效的抵抗外來(lái)侵略者，科學(xué)家經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，頻繁的交流能夠使大腦的發(fā)育變得越來(lái)越快，由于猿類(lèi)生物長(zhǎng)期在一起生活，所以猿類(lèi)的大腦變得越來(lái)越聰明，最終成功進(jìn)化為人類(lèi)，人類(lèi)作為地球上最有智慧的生命，從誕生以后就開(kāi)始不斷的探索世界的奧秘，經(jīng)過(guò)幾千年的科技發(fā)展，現(xiàn)在人類(lèi)已經(jīng)能夠走出地球探索宇宙，這說(shuō)明人類(lèi)科技發(fā)展的速度還是很快的。

不過(guò)人類(lèi)之所以能夠有如此之快的發(fā)展速度，主要結(jié)果離不開(kāi)偉大的科學(xué)家，比如說(shuō)哥白尼、伽利略、牛頓、愛(ài)因斯坦等等，哥白尼將世界的中心從地球移到了太陽(yáng)，有很多人將《天球運(yùn)行論》的發(fā)表時(shí)間看作是近代科學(xué)的誕辰，追溯科學(xué)的歷史，希臘是一個(gè)必經(jīng)之路，很多科學(xué)家認(rèn)為，人類(lèi)的科學(xué)起源于希臘，在早期，相比于埃及主神的天空航船，阿那克西曼德、古希臘利都學(xué)派的哲學(xué)家，泰勒斯的轉(zhuǎn)輪更能夠說(shuō)明恒星的圓周運(yùn)動(dòng)，到了公元前4世紀(jì)，希臘學(xué)者普遍接受了一個(gè)有限的宇宙，在近代，哥白尼的日心說(shuō)給人類(lèi)提供了一個(gè)全新的世界觀。

伽利略的出現(xiàn)給人類(lèi)總結(jié)出了自由落體定律、慣性定律和伽利略相對(duì)性原理等，從而推翻了亞里士多德物理學(xué)的很多臆斷，奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，反駁了托勒密的地心體系，有力的支持了哥白尼的日心說(shuō)，他以系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和觀察推翻了純屬思辨?zhèn)鹘y(tǒng)的自然觀，開(kāi)創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)。在伽利略之后，牛頓的出現(xiàn)給人類(lèi)徹底打開(kāi)了宇宙的大門(mén)，牛頓在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)上面都有很大的貢獻(xiàn)，其中物理學(xué)是牛頓的強(qiáng)項(xiàng)，牛頓的物理學(xué)最重要的貢獻(xiàn)是牛頓運(yùn)動(dòng)三定律和萬(wàn)有引力定律，奠定了動(dòng)力學(xué)、經(jīng)典物理學(xué)和天體物理學(xué)的基礎(chǔ)，牛頓還表述了動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律和角動(dòng)量守恒定律。

并證明了開(kāi)普勒三定律，在天體力學(xué)當(dāng)中，他提出牛頓球殼定理和牛頓軌道選擇定理，并發(fā)明了反射望遠(yuǎn)鏡，牛頓的出現(xiàn)讓人類(lèi)知道了天體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，而愛(ài)因斯坦出現(xiàn)以后，給人類(lèi)探索宇宙指明了方向，現(xiàn)在人類(lèi)探索宇宙基本上都是按照愛(ài)因斯坦的理論進(jìn)行的，在19世紀(jì)的時(shí)候，科學(xué)家認(rèn)為我們已經(jīng)解開(kāi)了世界上所有的問(wèn)題，比如說(shuō)在遠(yuǎn)低于光速的情況下，牛頓的經(jīng)典力學(xué)能夠解決所有的機(jī)械問(wèn)題，電磁現(xiàn)象被總結(jié)為麥克斯韋方程，光現(xiàn)象能夠被波動(dòng)定律解釋?zhuān)瑹岈F(xiàn)象能夠被熱力學(xué)解釋?zhuān)�在高于光速的情況下，相對(duì)論能夠解釋宇宙萬(wàn)物，就在人類(lèi)以為我們已經(jīng)解決了所有問(wèn)題的時(shí)候。

科學(xué)家突然發(fā)現(xiàn)，這些定律只適用于宏觀世界，一旦進(jìn)入微觀世界，這些定律就不適用了，所以在19世紀(jì)的時(shí)候，眾多科學(xué)家普朗克、玻爾、海森堡、薛定諤、愛(ài)因斯坦等人一起創(chuàng)立了量子力學(xué)。量子力學(xué)是一種描述微觀物體的理論，它和相對(duì)論一起被認(rèn)為是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，量子不是指某一種粒子，而是構(gòu)成物質(zhì)基本單元的統(tǒng)稱(chēng)，包括光子、原子、分子等等，它是能量的最基本攜帶者，具有不可分割性，量子除了不可分割外，還有一個(gè)有趣的特征，我們稱(chēng)為是量子疊加，在量子力學(xué)當(dāng)中，有一個(gè)非常著名的思想實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)就是薛定諤的貓。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)是這樣設(shè)想的：將一只貓放進(jìn)一個(gè)封閉的盒子里，然后把這個(gè)盒子連接到一個(gè)裝置，其中包含一個(gè)原子核和毒氣設(shè)施，這個(gè)原子核有百分之50的可能性發(fā)生衰變，衰變時(shí)發(fā)射出一個(gè)粒子，這個(gè)粒子將會(huì)觸發(fā)毒氣設(shè)施的開(kāi)關(guān)，從而殺死盒子里的貓，原子核的衰變符合量子力學(xué)的原理，當(dāng)沒(méi)有進(jìn)行觀察時(shí)，這個(gè)原子核既是“已衰變”，又是“未衰變”，狀態(tài)不確定，如果我們不打開(kāi)盒子，那么貓就處于既死又活，非死非活的詭異狀態(tài)，雖然很多人都無(wú)法理解量子力學(xué)當(dāng)中的疊加態(tài)，但它確實(shí)存在，疊加態(tài)是微觀粒子的本質(zhì)屬性，任何微觀粒子都處于一種疊加態(tài)的混沌狀態(tài)，就像光子既是粒子也是波。

事實(shí)上，不僅僅是光子，電子也具有如此特性，既是粒子也是波，具有波粒二象性，這種疊加態(tài)就意味著電子可以同時(shí)穿過(guò)兩條狹縫，而不確定性強(qiáng)調(diào)，當(dāng)我們發(fā)射電子時(shí)，根本無(wú)法確定電子到底會(huì)到達(dá)屏幕的哪個(gè)位置，只能夠用概率去描述，比如說(shuō)某個(gè)位置的概率是多少，還有一點(diǎn)就是觀測(cè)行為，任何觀測(cè)行為都會(huì)讓微觀粒子的疊加態(tài)和不確定發(fā)生坍縮，從不確定的混沌狀態(tài)變?yōu)榇_定狀態(tài)，這就是干涉條紋消失的原因。在量子力學(xué)當(dāng)中，不確定性原理才是最讓科學(xué)家頭疼的事情，在20世紀(jì)的時(shí)候，海森堡提出了不確定性原理，不確定性原理表示在任何給定的時(shí)間點(diǎn)，你都無(wú)法同時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量粒子的動(dòng)量和位置。

這種不確定性不取決于設(shè)備的好壞，也不是因?yàn)殡y以消除測(cè)量的誤差，而是無(wú)論我們?cè)趺醋觯�都不可能同時(shí)精確的測(cè)量出這兩個(gè)量，比如說(shuō)動(dòng)量和能量，如果我們?nèi)�測(cè)量一個(gè)電子，你想測(cè)量它的位置，就需要用光子或者其他粒子去撞擊它，你想要把電子的位置測(cè)得越準(zhǔn)確，就需要使用波長(zhǎng)越短的光，如果使用波長(zhǎng)太長(zhǎng)的光就會(huì)直接繞過(guò)去，而光的波長(zhǎng)越短能量就越大，你用越高能量的光子去撞擊電子，就會(huì)把電子撞飛，這樣電子的動(dòng)量就無(wú)法確定，就會(huì)對(duì)它的動(dòng)力產(chǎn)生越大的干擾，進(jìn)而讓它動(dòng)力更加不確定，所以我們無(wú)法同時(shí)準(zhǔn)確的判斷出電子的位置和動(dòng)量。

曾經(jīng)著名的科學(xué)家愛(ài)因斯坦說(shuō)：如果量子力學(xué)是正確的，那么這個(gè)世界就有點(diǎn)瘋狂，波爾曾經(jīng)說(shuō)：誰(shuí)要不為量子力學(xué)理論感到驚訝，那是因?yàn)樗�還不了解這個(gè)理論，費(fèi)曼先生說(shuō)：我想我可以相當(dāng)有把握的說(shuō)，沒(méi)人能夠真正看到量子力學(xué)。量子力學(xué)的深入研究，讓科學(xué)家感到非常害怕，有很多科學(xué)家通過(guò)量子力學(xué)認(rèn)為，我們的世界可能是虛擬的，有很多證據(jù)能夠表明死亡不會(huì)消失，這只是意識(shí)造成的幻覺(jué)，著名的物理學(xué)家羅杰.彭羅斯和美國(guó)意識(shí)研究中心主任哈梅羅夫提出大腦中的量子物質(zhì)形成靈魂，當(dāng)一個(gè)人死亡時(shí)，大腦微管中的量子信息離開(kāi)身體進(jìn)入宇宙，根據(jù)這一理論，人類(lèi)瀕死體驗(yàn)相當(dāng)于大腦中的量子計(jì)算機(jī)程序。

即使在死亡以后，它依然存在于宇宙中，所以我們的靈魂不僅僅是腦神經(jīng)細(xì)胞的相互作用，事實(shí)上，它們是在宇宙中形成的，量子糾纏是量子態(tài)的一個(gè)性質(zhì)，這是量子力學(xué)疊加原理的結(jié)果，量子糾纏是粒子在由兩個(gè)或多個(gè)粒子組成的系統(tǒng)中相互作用的現(xiàn)象，即使在遠(yuǎn)處，一個(gè)粒子的行為也會(huì)影響另一個(gè)粒子的行為，比如說(shuō)我們將一個(gè)粒子放在宇宙的最南邊，另一個(gè)粒子放在宇宙的最北邊，只要我們影響最南邊的粒子，那么最北邊的粒子也會(huì)受到影響，而這個(gè)影響的速度是瞬間完成的，這就類(lèi)似心靈感應(yīng)，在量子力學(xué)中，當(dāng)幾個(gè)粒子相互作用時(shí)，因?yàn)槊總�(gè)粒子的性質(zhì)已經(jīng)被整合到整個(gè)性質(zhì)中。

我們不能單獨(dú)描述每個(gè)粒子的性質(zhì)，而只能描述整個(gè)系統(tǒng)的性質(zhì)，那么我們稱(chēng)這種現(xiàn)象為量子糾纏，量子糾纏是一種純粹發(fā)生在量子系統(tǒng)中的現(xiàn)象，在經(jīng)典力學(xué)中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類(lèi)似的現(xiàn)象，在量子力學(xué)中，很多人類(lèi)認(rèn)為正確的事情都是錯(cuò)誤的，而人類(lèi)認(rèn)為不可能發(fā)生的事情，卻能夠在量子力學(xué)中發(fā)生，有很多科學(xué)家認(rèn)為，是不是有人在背后操縱著，或者說(shuō)我們的世界本身就是虛擬的，科學(xué)家認(rèn)為，如果說(shuō)一個(gè)文明的等級(jí)達(dá)到了4級(jí)文明，那么它完全有能力制造出一個(gè)虛擬的世界來(lái)，科學(xué)家將宇宙文明的等級(jí)一共分為4個(gè)等級(jí)，分別是一級(jí)文明、二級(jí)文明、三級(jí)文明和四級(jí)文明，一級(jí)文明就是能夠利用本星球上面所有的資源。

二級(jí)文明就是能夠利用本恒星系中所有的資源，三級(jí)文明就是能夠利用銀河系中所有的資源，四級(jí)文明就是能夠利用宇宙中所有的資源，當(dāng)一個(gè)文明的等級(jí)達(dá)到四級(jí)文明以后，它們就能夠 控制宇宙中的一切，并且還能夠制造出一個(gè)虛擬宇宙來(lái)，只要將大量的公式、規(guī)則等等輸入超級(jí)計(jì)算機(jī)當(dāng)中，就能夠創(chuàng)造出一個(gè)虛擬的世界來(lái)，我們平時(shí)玩的游戲不就是這樣嗎？相信很多人都有過(guò)玩游戲的經(jīng)歷，當(dāng)我們玩游戲的時(shí)候，我們認(rèn)為游戲本身就是虛擬的，但是游戲里面的人卻認(rèn)為，它們所生活的世界可能是真實(shí)存在的，只要它們沒(méi)有走出游戲，那么它們永遠(yuǎn)都不會(huì)知道自己生活在虛擬的世界中。

如果說(shuō)我們的宇宙也是由一臺(tái)高級(jí)計(jì)算機(jī)創(chuàng)造出來(lái)的，那么我們?nèi)绾文軌蛑�道世界是虛擬的呢？除非我們能夠找到宇宙中的bug，如果我們仔細(xì)研究就能夠發(fā)現(xiàn)，我們的世界其實(shí)也是由公式創(chuàng)造的，比如說(shuō)薛定諤方程、萬(wàn)有引力定律、質(zhì)能方程式等等，這些定律能夠適用于我們的生活中，就說(shuō)明在我們宇宙被創(chuàng)造的時(shí)候，里面也加入了這些理論，如果說(shuō)我們能夠?qū)⒂钪嬷兴�有的公式和定律全部找出�?lái)，所以我們就能夠破解宇宙的終極奧秘，而且虛擬宇宙并不是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，目前科學(xué)家也正在研究虛擬世界，在2018年的時(shí)候，來(lái)自西班牙巴斯克大學(xué)的恩里克.索拉諾研究團(tuán)隊(duì)，在IBM公司提供了5個(gè)量子比特量子計(jì)算機(jī)，用于量子生命的創(chuàng)造。恩里克.索拉諾研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃按照達(dá)爾文的進(jìn)化論，創(chuàng)造一個(gè)能夠自己繁殖、變異、進(jìn)化和死亡的完整量子生命。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究人員利用量子糾纏的特性，將量子生命的基因編碼期望值復(fù)制到新的量子比特上，這使得量子生命有了自我繁殖的能力，隨后研究人員又將隨機(jī)量子比特編碼到該量子生命基因編碼的量子比特算法中，然后將量子計(jì)算機(jī)利用該算法虛擬個(gè)體和環(huán)境之間的相互作用，自我復(fù)制提取新的基因類(lèi)型，通過(guò)量子糾纏轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表示衰老和死亡的量子比特上，最終，研究人員通過(guò)這些個(gè)體之間的相互作用，一共繁殖和突變了26000次以上。如果說(shuō)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究成功，那么我們也能夠制造出一個(gè)完整的虛擬宇宙來(lái)。著名的企業(yè)家馬斯克表示：人類(lèi)生活在真實(shí)世界的概率還不到十億分之一。

雖然這些都是科學(xué)家的猜測(cè)，但是人類(lèi)作為地球上最有智慧的生命，從誕生以后就開(kāi)始不斷的研究和探索世界的奧秘，經(jīng)過(guò)幾千年的科技發(fā)展，現(xiàn)代人類(lèi)已經(jīng)對(duì)宇宙有了大概的認(rèn)知，小編認(rèn)為，只要人類(lèi)能夠堅(jiān)持不懈的努力下去，未來(lái)隨著人類(lèi)科技的進(jìn)步，說(shuō)不定人類(lèi)真的能夠解開(kāi)宇宙中所有的奧秘，小編希望人類(lèi)能夠早日實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想，希望人類(lèi)能夠早日找到外星生命，對(duì)此，大家有什么想說(shuō)的嗎？