物理學(xué)研究人員指出微觀粒子可以隔空移動
微觀粒子的隔空移動
微觀世界可能比我們現(xiàn)在的認(rèn)識更加神奇，在最近的一篇評論中，我國物理工作者韋玉川指出微觀粒子隔空移動是一個新的可觀測的量子力學(xué)效應(yīng)，這一發(fā)現(xiàn)為解釋超導(dǎo)和超流現(xiàn)象提供了全新的視野。
眾所周知，和宏觀物體不同，微觀粒子具有波動性，在空間出現(xiàn)的幾率由波函數(shù)描寫，波函數(shù)隨時間的變化由薛定諤方程描寫。基于薛定諤方程，可以得到幾率的連續(xù)性方程，如果一個區(qū)域的幾率增加，一定是由于周圍有幾率流進(jìn)這個區(qū)域，反之亦然。
該論文指出，上述的微觀粒子幾率傳輸方式和薛定諤方程中牛頓動能的具體形式緊密相關(guān)，如果牛頓動能被分形動能或相對論動能替代，幾率傳輸方式會發(fā)生根本性地改變，新的連續(xù)性方程會出現(xiàn)一個特殊的源項，如果這一項在某處大于零，幾率就在某處涌出，如果小于零，幾率就在該處消失，但幾率在全空間的總和不變.
比如說粒子的雙縫實驗，傳統(tǒng)量子力學(xué)雖然不確定粒子通過了哪一個縫，但是可以確定通過兩個縫的幾率都是50%，幾率的和為100%。但是如果考慮粒子動能的相對論修正，粒子通過兩個縫的幾率和可以是99%，粒子以1%的幾率既不通過上面的縫也不通過下面的縫而到達(dá)屏幕，這就是粒子的隔空移動。
盡管世界上沒有哪個粒子具有分形動能，但是相對論動能卻比牛頓動能更真實，所以文章認(rèn)為粒子的隔空移物是一個可觀測的相對論量子力學(xué)效應(yīng)。
對超導(dǎo)和超流的新理解
超導(dǎo)和超流是物理學(xué)里面最奇特的兩個現(xiàn)象，其機(jī)制令物理學(xué)家們傷透腦筋。粗略來說，超導(dǎo)是在低溫下某些物質(zhì)的電阻會突然降為0. 我們不知道為什么做熱運動的原子會對電子突然透明沒有任何阻力。 BCS理論認(rèn)為電子可以通過晶格而互相吸引，形成電子對，而電子對可以無阻力的穿過晶體。高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)讓這一高深莫測牽強附會的理論非常難堪。如果認(rèn)為電子可以從超導(dǎo)體的一側(cè)隔空移動到另一側(cè)，則疑云頓消，下面是一個例子。
大家知道，當(dāng)沒有電壓的時候，超導(dǎo)電流可以不損耗的流過約瑟夫森節(jié)。特別是有一種SNS節(jié)，是由兩塊超導(dǎo)體夾一層非超導(dǎo)金屬構(gòu)成。那么超導(dǎo)電流是怎樣無損耗地通過非超導(dǎo)金屬的呢？現(xiàn)在的解釋是說這是由于量子力學(xué)里的隧道效應(yīng)。這一解釋答非所問，你能開車通過一個收費的隧道而不繳費嗎? 或者你能不踩油門開過隧道嗎? 合理的解釋只能是超導(dǎo)電子從節(jié)的一側(cè)隔空移動到另一側(cè)，自然就沒有損耗了。
超流現(xiàn)象和超導(dǎo)有類似的地方。低溫下，超流體可以無阻礙地流過毛細(xì)管。解釋這一現(xiàn)象，等價于要讓千軍萬馬順利通過獨木橋，這比登天都難。于是超流的二流體模型認(rèn)為超流體由兩種成分組成，超流成分和普通成分，二者可以自由地互相穿透，這個解釋顧頭顧不了尾，越說越復(fù)雜。如果認(rèn)為一部分氦原子可以從毛細(xì)管的一段隔空移動到另一端，那么難題迎刃而解。
實驗驗證
粒子的隔空移動理論既需要進(jìn)一步完善，比如如何回應(yīng)超光速詰難，又需要實驗檢驗。物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，未經(jīng)實驗驗證的理論只能當(dāng)成一個假說。
最直觀的實驗是觀察毛細(xì)管中超流體的流速和流過毛細(xì)管的流量，如果流速小，不足以產(chǎn)生這樣的流量，當(dāng)然是有隔空移動；否則，沒有隔空移動。
粒子散射模型一直建立在粒子沒有隔空移動的基礎(chǔ)上，如果有隔空移動，會導(dǎo)致不同的散射結(jié)果，觀察到這一偏離是隔空移動現(xiàn)象的根本證據(jù)。
那就讓我們一起去做實驗吧。
詞語解釋
隔空移動（teleportation），是指一個物體或者人在一個地方消失，隨即在另外的位置出現(xiàn)。這一現(xiàn)象一般出現(xiàn)在科幻神話傳說中，也出現(xiàn)在魔術(shù)表演中。
粒子的隔空移動（Particle teleportation），自然是指微觀粒子在一個地方消失，而在另一個地方出現(xiàn)。一般說來，宏觀物體沒有這種現(xiàn)象，而且微觀粒子也不能隔空移動一個宏觀意義下的距離。這是本文討論的對象。
量子隱形傳態(tài) (quantum teleportation), 是說粒子的量子態(tài)(比如自旋向上)可以傳遞給遠(yuǎn)處的另一個粒子，但是粒子本身沒有移動，是量子信息在傳輸，用于量子通訊和量子計算。這是量子力學(xué)的熱門領(lǐng)域，但與本文沒有直接聯(lián)系。
作者簡介
韋玉川，河南焦作人，1988年畢業(yè)于蘭州大學(xué)物理系，1998年在北京科技大學(xué)獲得物理學(xué)博士學(xué)位。
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