问题

一个关于超光速传递信息的假想,求证伪?

回答
好,我们来聊聊一个关于超光速信息传递的假想,然后试着“求证伪”一番。

想象一下,我们发明了一种装置,姑且称之为“量子纠缠信使”。它的核心原理,来源于我们对量子纠缠现象的理解。众所周知,两个处于纠缠状态的粒子,无论相距多远,当我们测量其中一个粒子的某个属性(比如自旋),另一个粒子的相应属性会瞬间确定,而且这种关联性似乎不受距离的影响。这就像是,你拨动了东边的钟,西边的钟也立刻跟着响了一下,而且你还没来得及跑过去碰它。

这个假想的超光速信息传递,正是要利用这种“瞬间性”。设想我们有两个成对的纠缠粒子,A和B。我们将粒子A留在地球上,而将粒子B送往遥远的阿尔法半人马座(约4.37光年外)。然后,我们对地球上的粒子A进行一系列的操作,比如通过某种方式改变它的状态。根据量子纠缠的原理,粒子B的状态也会随之改变,而且这种改变是瞬间发生的,不受我们发送光信号过去通知它“喂,我要改变了”的时间限制。

有了这个“瞬间改变”的能力,信息传递的设想就浮现了。我们可以为不同的粒子状态设定不同的“含义”。比如,我们可以定义“状态1”代表“0”,而“状态2”代表“1”。如果我想给阿尔法半人马座的朋友发送一个“1”,我就可以通过某种手段,让地球上的粒子A进入“状态2”。理论上,远在阿尔法半人马座的粒子B也会瞬间进入“状态2”,而我的朋友,他只需要在那里等着,测量粒子B的状态,就能知道我发送的是“1”。如果我想发送“0”,就让粒子A进入“状态1”。这样一来,通过不断改变粒子A的状态,我们就能给远方的朋友发送任何信息,而且传递的速度,显然会比光速更快。

那么,为什么这个假想会被认为是“求证伪”的对象呢?主要有几个关键的难点,或者说是“伪”的证据。

首先,也是最核心的一点,就是“测量”的随机性。虽然我们知道测量粒子A的状态会瞬间影响粒子B,但关键在于,我们并不能“任意”地决定粒子A进入“状态1”还是“状态2”。量子力学告诉我们,测量结果本质上是概率性的。也就是说,当我们对粒子A进行测量时,它以某个概率进入“状态1”,以另一个概率进入“状态2”。我们无法强制它进入我们想要的状态。

这就好比,你面前有一个骰子,它被神奇地纠缠了。你摇动它,它会以一定的概率显示“1”,以一定的概率显示“6”。你永远无法通过摇骰子这个行为,直接“设定”它必须显示“6”。所以,即使阿尔法半人马座的朋友也在测量粒子B,他看到的也是一系列随机的状态,而不是我想要他接收到的特定信息。我发送的“0”和“1”的序列,在他看来,可能只是随机出现的“状态1”和“状态2”的混合,他根本无从得知我试图传递的“信息”是什么。

其次,即使我们能“控制”粒子A的状态,并且这种控制是某种“选择”而不是“测量”,我们仍然无法实现“定向”的信息传递。量子纠缠本身是一种关联,它告诉你的是,“如果我这边是这样,那么你那边一定是那样”。它并没有告诉你“我发送了一个特定信息到你那里”。想象一下,你和朋友玩一个猜硬币游戏,你们的硬币被纠缠了。你抛了自己的硬币,它正面朝上。你立刻就知道朋友的硬币一定是反面朝上。但朋友并不知道你抛了硬币,更不知道你抛的是正面还是反面,他只知道他的硬币是反面朝上。他无法根据这个结果推断出你抛了什么。

再者,“没有信使,只有关联”。超光速信息传递的设想,依赖于“发送”一个信息。但量子纠缠传递的不是一个“信息载体”,而是一种“状态关联”。信息本身,是我们赋予的“含义”。而这种含义的解读,需要双方事先有约定,并且能够独立地验证。即使粒子B瞬间改变了状态,如果没有一个“同步”的机制,或者一个“基准”来解读这个改变,它也就仅仅是状态的改变,而不是携带特定信息的“消息”。

最后,我们还可以从信息论的角度来审视。香农信息论告诉我们,信息传递需要一个“信道”。而这个信道,需要能够承载特定的、可区分的信号。量子纠缠的“瞬间关联”,虽然展现了超距的联系,但它更像是一种“先验的共识”或者“后验的验证”,而不是一个主动的“发送”动作。如果我无法通过某种方式,在接收端主动“触发”一个可以被识别的信号,那么这个“瞬间性”就无法被转化为可用的信息。

总而言之,尽管量子纠缠的“超距关联”听起来诱人,但由于测量的随机性、信息本身的不可控发送性,以及缺乏一个明确的“信道”来承载可被识别的信息,我们无法通过量子纠缠来实现真正意义上的超光速信息传递。这种“瞬间性”,更多的是一种对量子世界深层奥秘的揭示,而非一个可供我们随意操纵的信息传输工具。它展示了宇宙的奇妙,但也默默地维护着光速的“最高车速”原则。

网友意见

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杆子长度根本没有关系,一米一光年传递速度都一样,假设这个杆子材料中声音传递的速度为v,那么你推杆速度低于v的时候,按照v传递,高于v的话,捅破杆子直接传递,相当于超音速

也就是音速而已,离光速都差很远,超光速根本别想

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