量子理论的第二个不可思议之处：一个光子点亮了整个世界
“人类固化的思维和认知，如同结成的一张牢固天网，将万物束缚其上。世人看到的只是天网上的东西，无法离开天网，也就无法看到真实的世界……”
量子力学的诞生和发展，向世人打开了一扇全新视野的新窗口，让人们第一次认识到，在习以为常的世界之外，还存在另一个足以颠覆人认知和想象的世界，更加的灵动、多姿多彩。而在此之前，人们只是被定格在物质感官的世界里。
也许，我们只是生活在幻觉里，眼睛所看到的一切，只是期望看到的样子，是我们自己在不知不觉中创造了自己的“现实”。如果有一天，在你尝试将自己从固化思维里解放出来的过程中，突然发现一个与自己所学知识和固有认知完全不同的另一个世界，你会像爱丽丝那样勇敢地走进去一探究竟吗？还是会因前面可能出现各种未知危险而禁足止步于原来的世界以求安逸呢？如果你是前者，那么请跟随水木，让我们一起勇敢地踏进另一个世界去寻找我们不知道的真相！探索科学，探索宇宙，水木长龙与您继续我们的探索之旅。
根据经典物理学对宏观世界运动规律的分析研究，认为宏观世界物体的运动大多是有规律可循的（比如用牛顿运动学三大定律基本上可以描述经典力学里几乎所有物体的运动规律），运动形式是连续性的，我们的宇宙处于动变的熵增中等。但对于研究微观世界的量子物理学，却有着与经典物理学完全不一致的研究结果，认为世界并不是用牛顿运动学三大定律构建而成的，甚至也未必完全遵循爱因斯坦相对论所设下的光屏壁垒（比如量子力学揭示，微观世界粒子的运动并不是连续性的，而且微观世界粒子的运动似乎根本无视爱因斯坦相对论所设下的光屏壁垒）。
是否认真思考过，我们耳熟能详、习以为常的经典物理学知识，也许并不正确，我们对宏观世界的一切固有认知，就像盲人摸象一样，来自于片面的理解，来自于被“告知”，来自于我们自以为是的习惯，而这一切，可能都只是表象，而不是世界的本质。我们之所以认为宏观世界与微观世界的运动不相同，也许是我们没有看到事物的本质，就像盲人摸到象的不同部位，认为那就是真实的大象一样，却不知它们只是大象的一部分而已。
接下来，我们通过一个实验，详细演示微观世界是怎么摇身一变变成不可思议的宏观世界的。
根据量子力学理论，很难确切地描述微观世界里的一个粒子，因为它们不但不是连续运动的，而且还披着海森堡为它们特制的“不确定性”保护外衣，让想要确切知道它们行踪的科学家干着急没办法。可以这样理解，它们披着海森堡给它们特制的“不确定性”外衣，就像忽隐忽现的调皮娃娃，不亦乐乎地一直在跟科学家玩躲猫猫的游戏，科学家只能捕捉它们留下的影子，却很难准备地知道它们的位置和玩捉迷藏的方式（根据海森堡的不确定性原理，微观粒子不能同时测量其位置和动量）。
因为微观世界粒子的运动是不连续的、随机的，在任一时刻可能处于空间的任何可能位置，某一刻可能出现在A点位置，下一刻可能就会毫无规律地跳跃到不相邻的B点位置。一段时间后，粒子的位置会在时空中形成一个点集，仿佛空中的一朵云，故此被称为“粒子云”，粒子云中的点代表粒子在某一时刻的位置，这就是微观粒子的运动状态描述，代表的是粒子出现的概率密度，后被量子物理学家用“波函数”来描述微观粒子系统的状态。
现在，我们将粒子换为电子（用e1表示），将电子在一段时间后形成的电子集称为“电子云”，实验展开：
是谁在控制我们的时间致使我们感觉时间忽快忽慢？
假如电子e1在一段时间后，在空间形成了一电子云，然后我们通过“时间分割”法将电子云分成密度相等的两部分（注意：电子云中的每一点，代表的只是电子在某一时刻出现的位置信息，而不是电子本身，电子云描述的是电子在一段时间后可能出现的位置信息的集合），分别用S1和S2表示，即电子云S1和电子云S2。此时，两片电子云处于量子纠缠态，因为它们都是同一电子在某段时间内的位置信息描述，实则是不可分割的一个整体。
之后，将第二个电子e2从即将形成的S1和S2中间穿过，可以思考一下，e2会做怎样的运动？
可以得出：e1会在即将形成的S1和S2之间跳来跳去，当e1在S1电子云的某位置时，由于库仑斥力的作用，导致e2在穿过S1和S2的中间位置时会偏向S2的方向，当e1在S2电子云的某位置时，库仑斥力会将e2在穿过S1和S2中间位置时推向偏向S1的方向。当e1的两朵电子云S1和S2形成的时候，e2也会形成两朵电子云S1'和S2'，且S1与S1'以及S2与S2'处于时时的量子纠缠中，即当e1在电子云S1中时，e2必然在电子云S1'中，当e1在电子云S2中时，e2必然在电子云S2'中。
现在我们通过“时间分割”法将e1处于电子云S1中以及e2处于电子云S1'中所对应的时刻都抽取出来放到一起，就会形成两个时刻集T1和T2。在T1时刻集里的任一时刻点，e1处于电子云S1中，e2处于电子云S1'中；在T2时刻集里的任一时刻点，e1处于电子云S2中，e2处于电子云S2'中。T1和T2时刻集如同形成了两个平行时空，看似互不相关，实则为一整体，它们同样处于量子纠缠中。
T1时空与T2时空里的时间并不连续，但对于处在T1时空里的e1和e2而言，或许会感觉时间的流速忽快忽慢。感觉时间流速变快的原因是因为，时间间隔有点大，时间像在跳变；感觉时间流速变慢的原因是因为，时间间隔比较小，时间仿佛是连续的。比如T1时刻集里对应的时刻有t1，t2，t5，t7，t10，t11，t12，t13等，T2时刻集里对应的时刻有t3，t4，t6，t8，t9，t14，t18，t22等。当e1和e2在时刻t1，t2以及t11，t12，t13时，会觉得时间过得很慢，而在时间t14，t18，t22时，会觉得时间像在飞速流逝。换句话说，两个平行时空里的时间流逝并不一样。
现在，我们将实验做进一步的延伸，将e1的电子云分割为N个密度相等的电子云E1，E2，E3，E4……En，并将它们分开到N个空间，仍然让电子e2从它们中间穿过，最终e2也会在空间形成N个电子云E1'，E2'，E3'，E4'……En'，然后我们将处于量子纠缠态中的E1和E1'，E2和E2'，E3和E3……En 和En'分别所对应的时刻集抽出来，也就形成了N个时刻集——T1，T2，T3，T4……Tn，相当于N个平行时空。
无论在N个平行时空的哪一个里，电子e1和e2都无时无刻不处于量子纠缠状态中，而对于这N个平行时空，整体上也处于量子纠缠的状态中。尽管每个时空的时间都不是连续的，空间也不是连续的，但对于身处其中的两个电子而言，只会感觉时间有时候过得比较快，有时候却又过得比较慢而已。
我们现在实验的是两个电子，现在可以做个思想实验，如果将实验中的两个电子变为N个电子的话，情况又会变成什么样的呢？也许聪明的你已经猜到了，没错，那就是我们所看到的这个多姿多彩的大千世界。
以上实验我们是用电子进行的（其实，在190201/2200的时候，水木曾发布过相关文章——量子纠缠本质的最新发现，或致万有引力定律被直接淘汰/感兴趣的话可以去阅读一下，以上电子云实验只是缩减版），接下来我们用光子进行实验。
微观世界的第二个不可思议——一个光子点亮了整个世界
对于光子，我们更是难以捕捉其行踪。如果说，一个光子照亮了整个世界，也许不会有人相信。没关系，我们一点点来证明有无这种可能。
（1）光子的无时特性。
爱因斯坦预测光速是宇宙中最快的速度，并在他的相对论中指出宇宙的一切物体都无法超越光速，当物体的速度越快，相对时间会变得越慢，接近光速时，相对时间慢得如同静止。那么是否思考过，对于光子本身而言，它的时间又是怎样流逝的呢？
假设相对论对光子本身也适用的话，便会得出一种推测，那就是：对于光子本身而言，根本不存在所谓的时间，也就是说，光子具有“无时性”。
如果光子具有无时性的话，那么我们夜晚看到的星星便不是以前星星留下的影像，而就是真实的星星本身；如果光子具有无时性的话，爱因斯坦的预测——光是宇宙中最快的速度——可能正确也可能不正确；如果光子具有无时性的话，那么也可以进一步推理出光子的“无距性”。
（2）光子的无距特性。
如果光子不受时间约束的话，那么对于我们人类而言，无论是一千年还是十亿年，哪怕10的N次方年，对于光子而言，都毫无意义。这也就意味着，无论是一千光年之外的地方，还是10的N次方光年之外的地方，光子都可以瞬间抵达，两者的距离，无论远近，对光子而言，并没有任何区别。也就是说，当光子具有“无时性”时，也就决定了它的“无距性”。
了解了光子的无时和无距特性后，接下来我们就可以进行我们的光子实验了。
（3）让一个光子点亮整个世界。
微观粒子的非连续性、随机性、不确定性等，对光子同样适用。也就是说，光子也会像电子那样在不同的时刻出现在不同的位置，不受物理规则的约束限制，完全凭自己的喜好和意志。可是，光子的这种任性行为，不比电子——只是制造出几个平行时空，或者是拉慢或推动一下时间的流速便完事，它（光子）会惹出很大的“麻烦”，从而给受时间约束的万物随意制造“假象”。
怎么制造假象呢？
因为光子具有无时性和无距性，那么毋庸置疑，速度对它也是形同虚设。然后，就会出现这样的情景：假如世界原本没有光，突然来自时空之外的一个科学家为了做实验，从光子枪里发射出一个光子出来。令他意想不到的是，就在他刚刚将光子发射出来的时候，整个宇宙便被点亮了。一个小小的光子，怎么可能点亮整个宇宙？逗我玩的吧？此时你一定会这样认为对吧？
原因很简单：因为光子的行为完全凭心情，不但随机、不连贯地到处跳跃，关键它还不受时间和距离的约束，所以，它一开心，在我们的相对时间1秒内，它已经向没有任何光亮的黑暗世界开疆拓土了930亿光年（对我们的距离概念而言）直径的范围，这意味着它不知疲惫地已经跳跃了930亿光年的范围，点亮了930亿光年的很多地方。而且丝毫没有要停下来的意思，因为我们所看到的宇宙还在膨胀中。而这930亿光年的范围，都只不过是光子留下的“光影”，因为光子具有无时性，所以它即使现在跳跃到了对于我们而言的930亿光年的宇宙边缘，但宇宙中其他地方留下的“光影”并没有因此而立刻消失。
这就是一个光子点亮整个世界的故事，是由微观粒子的不确定性以及光子的无时无距性而推理出来的。现在应该明白为什么说光子在给受时间约束的宇宙万物随意制造“假象”了吧？也应该明白为什么说时间很可能是不存在的了吧？以及为什么说我们眼睛所看到的很可能只是幻象？你有什么感想呢？讨论一下你的理解吧。
今天的分享就到这里，感谢对水木的支持。
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