宇宙中有哪些细思恐极的事？ 第2页

我觉得最讽刺的事情，就是明明大多数人一百岁都活不到，却为了一万亿年以后宇宙会不会完蛋而忧心忡忡……

“被量子力学支配的恐惧”

如果谁没被量子力学搞得头晕，那他就一定是不理解量子力学。——玻尔

我思考量子力学的时间百倍于广义相对论，但依然不明白。——爱因斯坦

我想我可以有把握地说，没有人理解量子力学。——费恩曼

19世纪末，经典物理学（就是你我上学时学的）在解释微观世界物质状态上的漏洞越来越多。

也就是说，物质细分到一定程度后，它所表现出的物理性质，可能违背了我们的经典物理学。

几千年以来，科学家们一直在探索我们的世界由什么组成？现在我们知道了物质是由「电子」与「夸克」组成。

它们是人类现在所知的“小的不能再小”东西，称之为「基本粒子」，这些东西组成了「原子」，比如「氢原子」、「氧原子」

「原子」组合成为「分子」，比如H₂O，再往上就组成了我们的大千世界。

你可以理解为：世界由一堆积木组成，而研究最小最小的那块积木，就要用到「量子理论」

「量子理论」有许多违反常识的，甚至“诡异”的猜想，但它是对的，而且非常重要。

首先，我们先来认识两位“朋友”：「粒子」与「波」

「粒子」的行为方式，举例来说：

你有一块蛋糕，房间里有三十个人，你扔过来砸在我的脸上，那么只有我被你砸中了。

你有一台手机，你看的时候拿在手上，不看的时候揣在兜里，或者掉在地上，或者被扒手偷掉。

粒子在一个时间只能出在一个地方，要么在这里，要么在那里。

「波」的行为方式，举例来说：

房间里有三十个人，你对三十个人说话，他们都听得见。

你房间里打开一盏灯，在没有遮挡的情况下，灯光会照到每一个角落。

波可以在同一时间出现在多个地方，同时在这里，又同时在那里。

你可以停下来想一想，我们大千世界的所有东西，要么按照「粒子的行为方式」来存在，要么按照「波的行为方式」来存在，没有例外。

那如果这两种行为方式反一反会怎么样？

你仍了一块蛋糕，房间里三十个人都被击中了，你对三十个人说话，只有一个人能听见，这是违反常理的。

那么接下来在微观领域的实验，这种事情真的发生了。

1807年，托马斯·杨，进行了著名的光学实验——「双缝干涉实验」

这个实验中，光通过挡板上的两条缝隙，并没有和我们预想的一样，透过两条缝隙，形成两块光条，而是形成了几道光条。

这是由于「波」的互相干扰，导致光偏离了之前的轨道，「波」从哪里来？那是光本身的特性，光就是「波」

这也解释了光为什么会照到每一个角落，好，这个没有问题。

那么诡异的实验开始了「电子双缝干扰试验」这次用组成我们大千世界的电子。

在这之前，我们来预想一下，你现在拿着一些小球，扔过有双缝的挡板，最后小球的落点会是怎么样的？

应该是像下图这样：

但实验结果是:电子表现出了与光一样的特性，而且将电子单个单个的发射，最后还是会得到这样的条纹。

这让科学家们大为震惊，不是说好了粒子是粒子，波是波吗？单个电子怎么在实验中有波的行为方式？

难道说，在宏观世界中，投掷一块蛋糕，同时击中三十个人是可能实现的？

「量子力学」的解释是：单个电子同时通过了两条缝隙，并且自己和自己发生了干涉。

科学家将这样的现象称作「波粒二象性」意思是一个物质，同时表现出了波的行为方式与粒子的行为方式。

后来科学家慢慢发现，所有的基本粒子都具有「波粒二象性」，包括之前提到的光。

这和宏观世界里粒子是粒子，波是波的表现是截然不同的。

这是微观世界与宏观世界的相悖所在，也是量子力学与经典力学的矛盾之处。

诡异的事情还在后面，科学家们将一台高速摄像机加入实验，试图搞清楚有多少电子通过了双缝，以及电子的运动轨迹。

这次，波的特性消失了

注意！高速摄像机并没有影响双缝的位置以及大小，但电子却规规矩矩的只表现出了粒子的特性。

这到底是哪里有问题？难道说电子知道我们在试图观察它？电子是怎么知道的？

或者说单单观察这个行为，对物质的特性产生了影响？那么这个世界、这个宇宙是以人类的意识存在的？

但实验结果就放在那里，这太诡异了，甚至动摇了现代科学的根基——唯物主义。

还有更诡异的呢：

「量子隧穿」实验中「电子」有几率可以穿过绝缘层，那么也就是说，人类有一定几率可以穿墙而过？

最让人无法理解的就是：

「量子纠缠」处于纠缠状态的两个粒子，即使相隔整个宇宙，只要对其中一个进行观测，可以马上影响另一个的状态。

简单说，比如我两只手中分别有红色、蓝色两个小球，我抓着不让你看见，你只要看见其中一颗，就知道了另一颗的颜色。

这个例子在量子力学下会复杂很多，比方说我左手里的小球，在没有被观测到的情况下颜色是随机的。

观测抹杀了左手小球颜色的随机性，同时不论距离多远，右手小球的随机性也被抹杀，成为确定的一种颜色。

那么问题来了，两个小球是如何做到无视空间、时间的联系？没有人知道，科学家将其称之为“幽灵般的超距作用”

不论距离多远，影响会同时发生，这违反了爱因斯坦「相对论」所限制的宇宙极限速度——光速。

1927年，比利时，第五届索尔维会议。

以爱因斯坦为首的经典物理学大佬，以「因果论」为武器对量子力学提出了质疑，以玻尔为首的量子力学新秀以「概率论」应战。

薛定谔也提出了著名的薛定谔的猫：

一只猫被关在一个密闭的盒子里，盒子里有一些放射性物质，在进行观测之前我们无法知道它是否衰变。

所以，盒子里的放射性物质处于衰变/不衰变的量子叠加状态。

盒子里的放射性物质一旦衰变，有一个装置就会使锤子砸碎毒药瓶，将猫毒死。反之，衰变未发生，猫便能活下来。

薛定谔的本意其实是通过这样的构想，来质疑量子力学的，但没想到成为了量子力学中最脍炙人口的构想。

按照量子力学的解释，在打开盒子看猫之前，这只猫非生非死，处在典型的量子态，即活与不活叠加的离奇状态。

这样的争论最终没有结果，最后爱因斯坦说出了那句经典的话:上帝不会掷筛子！而玻尔回答到:请不要去教上帝应该怎么做。

当然，爱因斯坦并没有否认实验所得出的客观结果，他只是认为，量子力学的理论还不完整。

科学家的争论可不是流氓打架，两波人的都在努力使这些诡异的结果得到合理的解释，但是进展并不如人意。

各路科学大咖各显所能，提出了一系列猜想:

模拟宇宙猜想，就是猜想我们的世界是由一台超级计算机模拟出来的，我们人类的一举一动都在它的掌握。

平行宇宙猜想，还记得薛定谔的猫吗？这种猜想表示，在打开盒子看猫的时候，我们的宇宙分解成了两个平行时空A和B。

A宇宙的放射性物质没有衰变，猫活着；B宇宙的放射性物质衰变了，猫死了。

那么，有多少种选择，就有多少个平行宇宙，我们的这个世界只是无数的平行宇宙中的一个。

在其他平行宇宙，你可能真的是世界首富，也可能是街头流浪汉。

你可能发动了世界大战，又可能和现在一样，只是早饭吃的是包子，而不是煎饼。

又有膜理论、弦理论这种玄而又玄的东西，有人表示：这些东西怕是一周没合眼，再灌上两瓶伏特加后，想出来的吧？

比较靠谱，或者说比较容易让人接受的猜想是爱因斯坦提出的「隐变量假说」大意是：

什么观测导致随机性的抹杀、意识影响物质的性质，都是一派胡言，这是开历史的倒车。

我们难道要回到「地心说」的时代吗？这么些诡异的结果只是有些变量，我们仍然没有找到。

学识渊博的读者们一定想到了，上图的这句话，好像另一个伟大的思想先贤「苏格拉底」也说过——“我唯一知道的，就是我一无所知”

没错，「量子力学」在某种意义上来说，已经上升到了哲学层面的争论，这已经到达了人类的认知边界。

当然，即使科学家们搞不懂其中的奥秘，也不影响利用「量子力学」为人类造福，所谓：

别问为什么，用了再说

量子计算机：

我们都知道，我们现在用的计算机是二进制的，你可以把它想象成两个“开关”就像下面这样：

传统计算机速度越快，“开关”越多，那么量子计算机就是将这些“开关”换成了「基本粒子」比如「光子」、「电子」

还记得上面的“虐猫狂人薛定谔”所提到的「量子叠加状态」吗？在这种状态下一个「基本粒子」既是ON（1），又是OFF（0）

那么也就是说一个处于「量子叠加状态」的「基本粒子」就可以代表两个“开关”，那样，计算能力会爆炸式的增长，而且体积会非常之小。

简单点说，传统计算机计算怎么走出迷宫，会把所有的路一条一条的都走一遍，最后找到了出口。

量子计算机，会同时将所有的路都走一遍，找到出口。

哪个更快，可想而知，当然，量子计算机因为量子算法的关系，现在只能处理特定的「大型并行计算」，普通人是绝对用不着的。

量子加密通讯：

上面的量子计算机用到了「量子叠加」，而量子加密通讯则用到了「量子纠缠」。

用「量子纠缠」那“幽灵般的超距作用”为通讯双方分配“打开信息的密码”利用量子的「不可分割」、「无法克隆」的特性，保证信息的绝对安全。

这里有一点必须说明，所谓「量子通讯」并不是用「量子」来交流信息，而是用「量子」加密信息，保证安全。

好了说了这么多，其实是带大家到“人类的认知边界”溜达了一圈，只是溜达了一圈，真正的量子力学，可不是这区区4000字能讲清楚的。

大家如果真的感兴趣，可以将上面的内容作为线索，再去扩展阅读一下，不过记住！不理解是正常的，那都是量子力学的错。

我只是一介草民，没有读过几年书，更没有学过量子力学，说我是民科都是抬举我了，充其量是个脑子不太灵光的爱好者，这篇文章借鉴了好多知乎大V关于量子力学的解释，以上是我自己的理解，有理解错误的地方，请大神们指正，我一定跪下接受教导。

最后，和大家分享一个成语「不自量力」什么意思呢？意思就是“永远不要自学量子力学”

原文首发自公众号“太阳城邦”

我们有可能生活在一个黑洞里。

在大多数人的想象中，黑洞是个无限小的点，叫做奇点，如果靠这个点太近了的话，连光都逃不出去。实际上，靠多近的时候光就逃不出去了呢？我们管这个半径叫做“史瓦西半径”，管这个光都逃不出去的球体表面，叫“事件视界”。通常来说，黑洞指的是整个事件视界里面的一切，所以黑洞是有大小的。

实际上奇点是一个数学上的模型，指的是黑洞的质心。黑洞里面到底有没有这样一个点，谁都不知道，黑洞里面到底是什么样的，也没有人知道。也许里面确实有这么一个点，也许里面只有好大一坨铜锣烧。或者其它酥软蓬松的小吃也可以的，比如说蛋黄火腿月饼、旺仔小馒头。

用酥软蓬松的小吃制作一个黑洞其实非常简单：1、找到那么多酥软蓬松的小吃；2、把它们堆在一起。

比如说我们现在借助一种神奇的力量，一下子弄出来一堆太阳系那么大的铜锣烧，就放在真空中，它就自动成了一个黑洞。不管它坍缩成一团还是维持着酥软蓬松的口感，它都会是一个体量惊人的巨大黑洞。

我们假设铜锣烧的密度为200千克/立方米，太阳系直径为3.4e+16 米（以彗星轨道远地点计），则太阳系体积大约是1.64e+50 立方米。那么充斥了整个太阳系的铜锣烧质量为3.28e+52千克。

根据史瓦西半径计算公式：

得铜锣烧黑洞的史瓦西半径为：2.44e+24米。也就是2.44乘以10的24次方米，约等于300000000光年的样子。而我们可怜的银河系只有200000光年，你一不小心仅靠两个步骤制作的黑洞，比它还要大上千倍。

有次也可以看出黑洞的密度，如果以事件视界体积计算的话，密度也可以非常非常非常低。铜锣烧黑洞的体积6.08e+73立方米，3.28e+52千克除以它，铜锣烧黑洞的密度大约是1.85e-21千克/立方米，0.00000000000000000000185千克/立方米，非常非常非常接近真空。实际上现在人类能够制造的最真空的真空是0.00000 00001大气压的高真空，即一个大气压的100亿分之一，我们的铜锣烧黑洞密度比这个还要低很多。

其实我们的宇宙密度比这个还要低，是1e-28 千克/立方米，物质，在宇宙中是一种十分稀缺的资源。你觉得身边的物质很多很多，树木、山岳、大地、包括你自己，这是因为这些东西都聚集成了一团而已。实际上我们的宇宙空旷得难以想象，比你能够感受到的最空旷的地方还要空旷上好几万亿倍。

然而这并不能阻止宇宙是一个黑洞。

宇宙的总质量众说纷纭，但是大概在72897290200000000000000个太阳那么重，不算暗物质的话。太阳是1.9891*10^30千克，可观测宇宙大概重1.45e+53千克，而这个质量仅仅是“可观测”的。如果算上我们暂时还看不到也测不准的暗物质以及黑洞，宇宙的总质量大概在1e+56千克的样子。则宇宙的史瓦西半径是1.48e+29米，1.56e+13光年，15600000000000光年,15万亿光年。已知可观测宇宙的直径仅为930亿光年。

也就是说，咱们的可观测宇宙的史瓦西半径比它的实际直径大得多。

它是一个黑洞。

第一次想到这个问题的时候着实吓了我一跳，后来一想确实是这样，你并不能跑到宇宙“外面”去，宇宙“外面”的物理学规则也跟我们不一样，的的确确很像一个黑洞。作为宇宙中微不足道的一粒沙子上面的小小尘埃，我们人类无论怎么努力，也最多最多能够做到“坐井观天”，坐在宇宙这一口井里，能不能看到真正的“天”都还不一定呢。

真没意思。

然后我就去泡妞去了。

一个卑微无知的渺小到可笑的生物，乐呵乐呵得了。

真正细思极恐的是人类智慧文明的诞生。

一个这么荒芜的，无机元素堆砌的，空旷的巨大空间里，竟然会产生自己会动的生物，并演化出自己会思考的动物，并演化出现代文明，对宇宙进行学习观测，并吓到了自己，天天细思极恐。

在这样的荒芜宇宙中，人类所有的行为都是宇宙中极为奇迹的现象，划一根火柴，造一栋房子，发射一个宇宙飞船，都是宇宙自己无法做到的。我们人类的身体来自宇宙元素，我们的神经和大脑器官也来自宇宙元素，但我们的思维和精神，和宇宙完全独立，但又无法脱离宇宙而存在，宇宙如果再一次坍缩或爆炸，无论届时的人类文明变得多么先进，甚至都统治好几个星系了，也会照样被宇宙碾的粉身碎骨。如果人类预知它的发生，那么今天的人类活着还有什么意义？发展文明还有什么意义，反正最终早晚要灭亡。人类还不如活的像动物一样，懵懵懂懂，不知道恐惧，不明白自己的前途，最终也会灭亡。

无论这个世界多么物质，人类还是要生活在自己的精神世界里的，不然真的要天天活在恐惧中了。无论是愚昧的信奉宗教，让自己愉快的生死，还是唯物主义但依然追求享乐和美好生活，其实都是一个目的，让自己的精神和肉体快乐，最终，还是让精神快乐。宇宙太大，未来太可怕，宇宙既然赐予我们人类高级的神经反射思维和自我意识，我们就要好好善待它，快快乐乐过一生，如果为人类文明的未来着想，就留下一些孩子，教育他们，让他们还在娱乐自己的精神同时推动人类文明和科技的发展，也许，万一，这个宇宙永远也不会再坍缩或爆炸，也许人类文明可以最终消灭吞并其他文明，扩张到全宇宙每个角落，利用了全宇宙的能源，并发现了可以阻止任何宇宙灾难发生的技术，永远的活下去呢。

那时候的人类再看现在的我们，估计就好像说，看，我们的祖先就是从这个泥坑里爬出来的蛆虫。我们唯一可能留给宇宙的，只有后代和对他们的科技文明教育了，我们自己的悲欢离合，生老病死，尔虞我诈，兴衰存亡，都是毫无意义的未来没人关心的空气。有人会关心几亿年前一个猿猴和另一个猿猴打架的事情吗？没有。未来人类看待我们今天的政治斗争，利益斗争，战争，都是这个态度。

所以我的世界观价值观就是这样的，快快乐乐的活着，尽量生孩子并教育好他们科学知识，尽量远离各种争斗，尽量调节各种争斗，尽量让家庭和朋友，可以快乐过一生，不要死太早，不要没有后代就死了。