量子纠缠改变人类的时空观 - 未来可以改变历史

北京时间10月4日，2022年诺贝尔物理学奖揭晓，Alain Aspect、John F. Clauser和Anton Zeilinger.获奖。以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的贡献。

一个科学贡献，变成了茶余饭后的热议话题，更多的不是这个这个科学对我们带来了多大的影响，而是引起了大家对未知的思考。比如，

真的有时间吗？

按照量子世界的理论，自从这个问题提出来的那一刻，也许某种意义上时间就真的没了。

这就是量子纠缠带来的“观察即坍塌”的物理概念。与其说是物理概念，不如说是神学概念。因为与我们的认知偏差太大，不好理解或者根本无法理解。

时间，实际上是人定义的维度单位，不一定真实的存在。所以，用时间去解释一切肯定会出现无法解释的情况。

量子纠缠就是一个用时间和空间概念无法解释的事情。当两个粒子处于纠缠态的时候将他们分开，一个放到地球上，一个放到银河系以外。按照人的认知，理论上两个粒子距离非常远，按照光速的限制，传递信息再快也不可能同步发生变化。但这时候地球上的粒子运动方向发生了改变，远在银河系外的另一个粒子却同步发生相反的变化，时间和空间的物理限制在量子世界并不存在。

我们换一个角度思考。假设时间、空间真的不存在，整个宇宙就是一个整体，于是两个粒子之间的距离只是人产生的认知，实际上他们还是处在一个整体中还是纠缠在一起并没有分开。这样他们之间的信息传递或感应就可以实现瞬时同步。这就像照镜子一样，“镜子中的自己”就是与“物理世界的自己”纠缠的一个像。这个像的运动是同步且相反的，这两个像之间并不需要信息传递就可以同步，因为他们就是同一个实体的两个像而已。

而用镜子去照镜子，理想状态下就出现了无限大的空间，甚至比宇宙还大。如果我们存在的这个宇宙是一个实体宇宙在镜子中的像，那么时间和距离就都没有意义了，两个镜像（纠缠）中的物体运动就是同步的且相反的，而且所谓的距离并不存在，更不需要信息的通讯。这就是量子理论带来的全新的时空观。

但我们无法理解这个新的时空观，因为我们人类对空间和时间的度量，是站在人这个实体的角度。我们所说的宏观物理世界和微观物理世界，也是基于人的大小作为参考。

但这个世界并不是由人组成的。组成这个世界的是所谓的微观粒子。只有更完美的解释微观世界的物理规律，才可能从根本上解读整个宇宙的运行逻辑。这就是量子规律研究的价值。

如：平行宇宙、因果论或果因论、空间坍缩、时间、这些都是量子世界发现的不一样的规律，只不过很多只是猜想还没有证实。

宏观世界与微观世界不同的价值观

我们认为先有因再有果，而量子世界的规律告诉我们，是因为一定有这个结果，所以必须有那个起因。

我们认为时间是不可逆的，而量子世界的规律告诉我们，时间是根本不存在的。

我们认为现实世界只有一个，而量子世界的规律告诉我们，一定有平行的世界。

我们认为世界万物是实际存在的，而量子世界的规律告诉我们，这个世界是否存在，取决于你是否在观察。

我们认为客观行动才能影响事物发展，而量子世界的规律告诉我们，主观意识才是影响事物发展的根源。

量子力学中有一个叠加态的概念，就是在不去观察的时候，粒子所处的位置并不确定，它即在这里又在那里。一旦你去观察，那么叠加状态将坍缩成一个，就确定了具体的位置。

量子世界告诉我们，上帝确实在掷骰子，一切根本就没有规律。

这也解释了先有鸡还是先有蛋的问题。

为什么我们无法解释类似的因果问题。是因为大家一直在用时间的发展顺序试图解释到底先有鸡还是先有蛋。如果用量子世界的理论重新审视这个问题，答案就很清楚。鸡和蛋是叠加态，到底先有哪一个，需要一个观察者去观察，但问题是在这个事情上已经无法出现观察者，就是人错过了观察先有鸡还是先有蛋的时机。于是，这个问题就永远的处在了叠加态。造成我们无法说清楚到底是先有鸡还是先有蛋。

我们再来看一个量子世界的实验

历史似乎可以被未来改变

实验第一阶段，激光脉冲源发射一个光子，光子到达干透镜1后，有50%的可能会被反射到下方，再经过下方的全反镜反射之后被探测器B接收，也有50%的可能不发生反射，直接穿过透镜1，经过上方的全反镜反射后被探测器A接受。通过多次实验，结果A和B探测器只有一个会亮，这说明光子要么是通过了线路1，要么是通过了线路2。

【实验证明了光在这个条件下同一时间只走了一条路线】

实验第二阶段，我们在两条线路的交汇处，再添加一个半透镜2，根据波动理论，如果光子是同时走了两条线路，那么光子将会在透镜2处发生自我干涉，我们可以调整透镜2的位置，使其到达探测器A的俩束光总是同相位叠加，到达探测器B的两束光反相位叠加，这样的话探测器A会常亮且亮度增强，探测器B永远不会亮。通过多次实验显示，A一直亮B永远不会亮，这说明光子同时走了线路1和线路2，在透镜2处发生的自我干涉。

【此时光子好像预先知道增加了半透镜2，所以光子经过半透镜1时，选择同时走了两条路线】

实验第三阶段，我们先取消透镜2，激光脉冲源发射一个光子，等光子通过透镜1快要到达半透镜2位置的时候，再插入半透镜2。按照实验第一阶段的结果，我们会认为光子通过透镜1后，就已经选择了某一条线路，因此就不会在半透镜2处发生自我干涉。

可实验结果显示，A会一直亮B永远不会亮，这说明光子在透镜2处依然发生了干涉，这就意味着光子同时走了两条线路。

现在的问题是我们是在光子经过透镜1后加的透镜2，也就是说，光子已经选择了一条线路，然后我们才加入了透镜2，但光子神奇的“改变”了它之前做出的选择，重新走了两条线路，从而发生了自我干涉。

有点类似是我们现在的选择改变了光子过去的选择，或者说我们似乎可以对过去发生的事情进行编辑。这一结论听上去也许有些奇怪，但这也正是量子力学哥本哈根诠释的正统推论。引用波尔的话来说，任何一种量子现象，只有其被记录之后才是一种现象，历史不是确定和实在的，除非他已经被记录下来。

光在通过第一块半透镜到第二块半透镜之间到底在哪里是一个没有意义的问题，他也许不是一个客观事实，但这一稀奇古怪的实验现象说明宇宙的历史可以在它实际发生后才被决定应该怎样发生。