《星球大战》物理学:原力有能够真的存在吗?

新浪科技
2024-05-21 20:29
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北京工夫12月27日音讯,据国外媒体报道,在《星球大战:最初的绝地武士》(Star Wars: The Last Jedi)上映之时,许多人在银幕上都见到了女配角蕾伊向年轻而又孤单的卢克·天行者学习如何掌握原力的场景。在观影的同时,有人也提出了一些不言而喻而又历久弥新的成绩:迷信上,特别是量子力学中能否有相似原力的东西存在?物体能否在远间隔上被忽然操控?答案,或许就在古代物理学中。在最后的《星球

北京工夫12月27日音讯,据国外媒体报道,在《星球大战:最初的绝地武士》(Star Wars: The Last Jedi)上映之时,许多人在银幕上都见到了女配角蕾伊向年轻而又孤单的卢克·天行者学习如何掌握原力的场景。在观影的同时,有人也提出了一些不言而喻而又历久弥新的成绩:迷信上,特别是量子力学中能否有相似原力的东西存在?物体能否在远间隔上被忽然操控?

答案,或许就在古代物理学中。

在最后的《星球大战》电影中,欧比旺·克诺比对卢克·天行者说,原力“盘绕在我们四周,浸透我们;有着凝聚整个星系的能量”。

古代物理学家曾经晓得,宇宙中存在4种根本力(又称根本互相作用):强核力、弱核力、电磁力和重力。从最巨大的原子,到庞大的行星,这4种根本力都在衔接宇宙物质中扮演着重要角色。

不过,它们能够都不我们所要寻觅的“原力”。欧比旺·克诺比、尤达巨匠和卢克·天行者,他们都可以用肉体来停止远间隔的心灵感应并挪动物体。

这些有能够吗?如何用物理学定律来评价这一切?

关于交流的速度能有多快,爱因斯坦的绝对论给出了限制,而终极的速度限制就是光速。因而,假如你想把帝国防御的音讯传递给奥德兰的居民,那将不可防止地呈现延迟,由于即便是信息以光速传达,也还是需求工夫的。

那么,关于远间隔的信息传递,量子力学又会怎样说呢?我们还是不能打破爱因斯坦的光速限制,就算有千年隼号也不行。在电影中,韩·索罗说千年隼号可以在12秒差距(parsec)内完成一次科舍尔星球走私航程,但是秒差距是一个间隔单位(1秒差距相当于3.26光年),而不是工夫单位。

黛西·雷德利在《星球大战:最后的绝地武士》中扮演女主角蕾伊

黛西·雷德利在《星球大战:最初的绝地武士》中扮演女配角蕾伊

不过,经过一个量子力学花招,你可以用一种特殊的方式把两个粒子联络起来。先把它们分开,然后察看其中一个粒子对另一个粒子的效应。虽然两个粒子相隔很远,但当对其中一个粒子测量时,另一个粒子似乎晓得测量举措的发作和后果。这种景象被称为量子纠缠(quantum entanglement),其诡异性要远胜于《星球大战》创作者乔治·卢卡斯的任何想法。

量子纠缠可以在实验室里用光子停止演示。当两个光子被分开很长间隔时,它们之间仍然存在联络。假如你测量其中一个光子,另一个光子的形态也会发作改动,无论二者间隔有多远。

爱因斯坦并不喜欢这一概念,他称之为“鬼魅般的超距作用”。但是,古代物理学实验曾经证明了量子纠缠的真实存在。

现实上,乔治·卢卡斯在撰写《星球大战》的最后剧本时也遭到了量子实际的影响。20世纪60年代早期到70年代初,新纪元运动(New Age)的思想家提出量子纠缠就是一种将我们都联络在一同的“力气”。

在物理学实验中为人熟知的一点是,察看者能够会与他们测量的物体发作“纠缠”,从而改动测量后果。这在某种水平上引出了我们都“纠缠”在一同的概念。

但是,这只是一个巧合。关于日常物体而言,量子纠缠的影响极为微弱。假如凯洛·伦是一个物理学家,他或答应以操纵几个光子,使其量子纠缠,但若是想把激光束截停上去,就要困难得多了。


不过,在凝聚态物理学——研讨物质凝聚相的物感性质——范畴中,“纠缠”景象要愈加普遍。固体物理学家研讨的是数以十亿计粒子的纠缠,他们往往能取得一些十分新颖的后果,比方在超导范畴的发现。一些新的景象,比方超导体悬浮在磁石上方的迈斯纳效应,就是微观上电子的量子纠缠,或许说是一种鬼魅般的超距作用“力”。而正是量子纠缠的“力”,也催生了所谓的新型“量子资料”。

从某种水平上,原力面前还是有一些真实的物理学根底。量子纠缠在古代物理学中扮演着重要角色,也是物质和能量之间树立联络的方式之一。但是,我们很难在大尺度上到达量子纠缠,在活生物中停止察看就更困难了。

那么,原力能否被视为“一种一切生命体都能发生的能量场”?物理学家才刚刚开端对生物学中的量子纠缠展开研讨,并开拓了一个绝对较新的范畴——量子生物学。只要一些偶尔的证据显示,较大的生物分子能够会遭到量子纠缠效应的影响。

量子纠缠在生命进程中起到重要作用的概率似乎很低,但或许正如韩·索罗所说:“永远不要跟我说几率!”

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