3、量子力学中的超光速现象

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量子世界十大未解之谜

量子世界十大未解之谜

量子世界十大未解之谜
1.量子态崩溃:当量子系统被观测时,它的量子态会崩溃成经典态。

但是,为什么观测会引起崩溃仍然是一个未解之谜。

2. 贝尔不等式:贝尔不等式揭示了量子力学中的非局域性,但是这种非局域性是否意味着存在超光速通信仍然是一个谜。

3. 量子纠缠:量子纠缠是一种奇特的量子现象,但是这种纠缠是否能够实现量子通信仍然是一个未解之谜。

4. 量子隧道效应:量子隧道效应是一种令人惊异的现象,但是为什么粒子能够穿过势垒仍然是一个未知之谜。

5. 量子计算:量子计算是一种前沿的计算方法,但是如何构建大规模的量子计算机仍然是一个挑战。

6. 量子图景:量子图景是一种用于描述量子系统的数学工具,但是这种图景是否是唯一的仍然是一个未解之谜。

7. 量子引力:量子引力是研究引力和量子力学相互作用的领域,但是如何在量子力学框架下描述引力仍然是一个未解之谜。

8. 量子测量:量子测量是研究量子系统测量的领域,但是如何解释测量的结果仍然是一个谜。

9. 量子非定域性:量子非定域性是量子力学独特的特征之一,但是为什么存在非定域性仍然是一个未解之谜。

10. 量子世界的本质:量子世界是一个奇特、神秘的世界,但是它的本质究竟是什么仍然是一个未解之谜。

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飞船量子跃迁的原理和应用

飞船量子跃迁的原理和应用

飞船量子跃迁的原理和应用概述飞船量子跃迁是一种使用量子力学原理实现的超光速传输技术。

它利用了量子纠缠和量子隧道效应,使得飞船可以瞬间从一个地点跃迁到另一个地点。

这项技术在太空探索、星际旅行和宇宙科学研究中具有重要的应用价值。

原理飞船量子跃迁的原理基于量子纠缠和量子隧道效应。

量子纠缠量子纠缠是指在量子力学中,两个或多个粒子之间存在一种奇特的联系,它们的状态无论是空间位置还是自旋都是相关的。

当两个纠缠粒子之间发生改变时,另一个粒子也会立即发生相应的改变,即使它们之间的距离非常远。

量子隧道效应量子隧道效应是指粒子在经典力学中不可能穿越的能垒,但在量子力学中却存在一定概率穿越的现象。

这种现象是由于粒子在能垒两侧形成的势能波函数存在延伸到能垒内部的概率,从而导致了穿越的可能性。

飞船量子跃迁的过程在飞船量子跃迁过程中,首先需要建立起与目标地点的量子纠缠状态。

通过使用量子纠缠器,将飞船和目标地点之间的粒子纠缠在一起。

然后,在实现量子隧道效应的方法下,将飞船和目标地点之间的量子纠缠态传输到目标地点。

最后,解开纠缠,使得飞船在目标地点恢复到正常的物质状态。

应用飞船量子跃迁技术在太空探索、星际旅行和宇宙科学研究中具有重要的应用价值。

太空探索飞船量子跃迁技术可以大大缩短太空探索任务中的时间成本。

传统的太空探索需要依靠推进器的推力才能实现速度的增加,而飞船量子跃迁技术可以瞬间使飞船跃迁到目标地点,节省了大量的时间和能源。

星际旅行飞船量子跃迁技术对于星际旅行来说尤为重要。

传统的星际飞行需要数十年甚至数百年的时间,而借助量子跃迁技术,飞船可以在瞬间到达目标星系,使得星际旅行成为可能。

宇宙科学研究飞船量子跃迁技术也可以在宇宙科学研究中发挥重要作用。

科学家可以利用这项技术进行行星探测、星系观测以及黑洞研究等。

通过快速跃迁到目标地点,科学家能够更加高效地收集数据并进行研究。

未来发展尽管飞船量子跃迁技术在理论上已经被证明是可能的,但在实际应用中仍然面临诸多挑战。

统一信息论揭开了“量子叠加”及“量子纠缠”的神秘诡异面纱

统一信息论揭开了“量子叠加”及“量子纠缠”的神秘诡异面纱

统一信息论揭开了“量子叠加”及“量子纠缠”的神秘诡异面纱科学理论本质上是面向客观世界的,尽管在认知过程中也避免不了主观的影响,但科学理论在原则上必须坚持客观性立场,这是科学的基本态度。

不过,正当我们醉心于现代科学的成就时,猛然发现现代科学居然也在悄悄地脱离客观性立场,开始转向主观世界了。

早在相对论提出后,现代科学就逐渐产生了一股相对性主观思潮。

如有人就根据狭义相对论,得出了时间变慢的结论,而事实上时间变慢的这个观点是基于一个主观相对的错觉:当你的速度接近光速时,你周围的那些以光速运行的信息就显得相对慢了。

也即是说,这只是时间相对变慢,而不是真的时间变慢,时间永远都是一维的均匀流失的矢量,根本不存在变快和变慢的情况,但在西方人的片面分析思维影响下,由于有一些人没有理解其中的含义,却把这种相对的时间变慢当做了绝对的时间变慢了,并由此得出了可以在宇宙飞船中可以无限延长生命的结论来。

不仅如此,相对主义思潮的涌动,也使得相当一部分科学大咖,完全超出客观世界的可能性,甚至得出了超光速、时间倒流、多维空间的纯主观性谬论。

在这种相对主义思潮的影响下,量子力学也被逐渐带进了主观世界,特别是,如今被炒得热火朝天的“量子叠加”及“量子纠缠”正在走向诡异神秘化!而在这种错误观念的影响下,国际上居然还掀起了所谓量子算法和量子计算机研制的狂潮。

那个原本在科技领域中非常坚实的客观实在基石摇摇欲坠,人类整个认知领域正在风雨飘摇,尤其是那个薛定谔的“妖猫”还在“狂虐”那些所谓精英的智商。

下面我们将揭开其神秘面纱!“量子叠加”是主观臆断性产物,非真实物理现象这儿首先涉及到一个著名的思想实验——“薛定谔的猫”。

这是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,该试验的目的是把微观领域的量子行为推演到宏观世界。

实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来,外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。

量子纠缠原理

量子纠缠原理

量子纠缠原理量子纠缠是量子力学中一个非常重要的概念,它描述了当两个或多个量子系统之间发生纠缠时,它们之间的状态将会彼此关联,即使它们被分开,也会产生一种看似超光速的相互作用。

这种现象被爱因斯坦称为“幽灵般的作用”,并且在实验中得到了证实。

量子纠缠的原理和性质对于量子信息科学和量子通信等领域有着重要的应用,因此深入了解量子纠缠原理对于我们理解量子世界具有重要意义。

量子纠缠的原理可以通过以下实例来解释,假设有两个纠缠的粒子A和B,它们的自旋总角动量为零,即它们的自旋方向是相反的。

如果我们对粒子A进行测量,测得它的自旋为正,那么根据量子纠缠的原理,粒子B的自旋将会瞬间变为负。

这种相互关联的状态在经典物理中是无法解释的,而在量子力学中却是一种常见的现象。

量子纠缠的原理还涉及到量子态的叠加和分离。

在量子力学中,一个粒子的状态可以同时处于多种可能的状态之间,直到被观测或测量时,它才会坍缩到某一确定的状态。

当两个粒子发生纠缠时,它们的状态将会相互关联,即使它们被分开,它们的状态仍然是相互关联的。

这种纠缠状态可以被利用来进行量子通信和量子计算,因为它可以实现超密集编码和量子隐形传态等奇特的现象。

量子纠缠的原理还涉及到量子非局域性,即量子系统之间的相互作用不受空间距离的限制。

这意味着即使两个纠缠的粒子被分开到很远的距离,它们之间的相互作用仍然存在,而且似乎是瞬时的。

这种现象在经典物理中是无法解释的,但在量子力学中却是一种常见的现象。

总之,量子纠缠原理是量子力学中一个非常重要的概念,它描述了量子系统之间的相互关联和非局域性,对于量子信息科学和量子通信等领域具有重要的应用。

通过深入理解量子纠缠的原理和性质,我们可以更好地理解量子世界的奇特现象,为未来的量子技术和量子应用奠定基础。

量子纠缠的原理和性质对于我们理解量子世界具有重要意义,它将继续在科学研究和技术应用中发挥重要作用。

超光速和多重宇宙(关于宇宙本质的新认识)

超光速和多重宇宙(关于宇宙本质的新认识)

超光速和多重宇宙(关于宇宙本质的新认识)摘要:关于宇宙,本天区内可能有总宇宙、暗物质宇宙、实体物质宇宙和超光速宇宙等4个多重宇宙。

其中的暗物质宇宙可能是引力子的物质宇宙,它的发现有可能深化我们对宇宙能质转化机制的认识;时间是实体物质宇宙的一个特征,它可能是非光速运动事物快慢的一个属性。

至于超光速,虫洞理论则提示它是客观存在,万物所以不能超越光速可能是原始能的阻碍所致。

关键词:原始能;暗物质;引力子;超光速;虫洞。

1前言本文是《原始能和宇宙大爆炸》[1]一文(简称《大爆炸》)的续篇,是副标题《关于宇宙本质的新认识》系列的第二篇。

第一篇《大爆炸》主要是在发现原始能的基础上,框架性地诠释了宇宙大爆炸发生的前因后果。

但意想不到的是却引出了一系列有关宇宙本质的新问题:比如宇宙具有多重的或平行的分布结构吗?它可演化出光速和超光速等非量子态的物质宇宙吗?等等。

我们强烈地感到,宇宙中可能存在光速、超光速等非量子态物质的事物——它们还可能是宇宙的主要物质形式,相比之下实体物质倒是占比甚小的特殊物质。

为一探究竟,本文拟把探索从本宇宙拓展到其外的多重宇宙中;并应用虫洞理论阐释超光速存在的可能性。

一、关于多重宇宙的初步认识(一)关于光速背景下的异常速度问题让我们先从光速谈起。

在《大爆炸》一文中,我们已知光速是宇宙的本原速度或正常速度,那么宇宙中会出现大于或小于光速的异常速度吗?因为实体事物的运动就是小于光速的,由于它的占比甚小,应属于不易出现的负异常速度事物。

至于超光速的正异常速度事物则较棘手,因为经典理论认为它是不可能的。

但天文观察却不时发现超新星曾以数倍于光速的速度爆发!即使在理论上,关于宇宙大爆炸的《暴胀宇宙论》也认为在宇宙的极早期曾发生过超光速暴胀。

种种异常现象迫使我们不得不怀疑超光速事物存在的可能性。

我们不禁要问,假如它确实存在,也会演化成所谓的超光速宇宙吗?回答是可能的。

因为在宇宙中,只要能产生出其它形式的物质,无论是超光速的抑或非量子的,只要它具有力的作用并拥有足够的量,就有可能自组织成另类的物质宇宙。

优秀的超光速物体研究论文

优秀的超光速物体研究论文

优秀的超光速物体研究论文一、超光速物体存在的可能性根据爱因斯坦狭义相对论,物体的能量为:从上式可看出,一切物体的运动速度V都不可能大于光速c(光在真空中的速度)。

如果物体的静止质量m0=0(例如光子),它的运动速度V可以达到光速c,但不可能大于光速c。

如果物体的静止质量m0≠0,为了把物体加速到光速,就需要无穷大的能量。

因此,爱因斯坦认为光速c是宇宙的极限速度。

根据量子力学的理论,在相互纠缠的微观粒子(如电子、光子等)之间,存在某种不可思议的超光速关联,如果对其中的一个粒子进行测量,另一个粒子将会瞬时“感应”到这种影响,并发生相应的变化,而无论它们相距多远。

这种信息的传递是“超光速”的。

在宇宙中,既然有始终以光速运动的光子,有始终以低于光速的速度运动的粒子,为什么不会有始终以高于光速的速度运动的粒子呢?也许,宇宙中本来就存在速度始终高于光速的粒子。

现代科学认为,我们目前的宇宙,起源于大约150亿年前的一次“大爆炸”。

爆炸前的“宇宙”的体积无限小,“宇宙”具有的能量E是一个有限值。

根据爱因斯坦质能关系E=c2m得知,宇宙的能量E部分转换为质量,便有了质子、中子和电子,原子、分子、银河系、太阳系、地球、动植物、人类……现代科学认为,对于爆炸前的“宇宙”,当今人类掌握的一切科学知识完全失效。

因此,宇宙“大爆炸”发生那一刻,完全有可能在产生质子、中子和电子的同时,也直接产生了超光速粒子。

到目前为止,宇宙中被发现共有4种基本相互作用:引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。

作用的方式是交换粒子,而粒子的运动速度则被限制在光速c之内。

因此,处在光速中的光子,只能在其迎面方向上受力而减速(例如光在玻璃中的运动速度小于c),而不可能在其运动方向上受力而加速,因为以上4种基本相互作用交换的粒子,不可能从背后追上(真空中的)光子而使其加速。

如果宇宙中本来就存在第5种基本相互作用,交换的粒子是超光速的(称为超子),那么,超子就可以从背后追上(真空中的)光子,发生碰撞而使其加速。

光速突破与量子纠缠的理论探讨

光速突破与量子纠缠的理论探讨

光速突破与量子纠缠的理论探讨在科幻作品中,我们经常会看到人们使用光速突破或量子纠缠来实现超距传送或时间旅行。

虽然这些概念引人入胜,但它们是否真实可能呢?我们将在本文中探讨光速突破和量子纠缠的理论,并分析它们的现实可行性。

首先,让我们来探讨光速突破的可能性。

根据相对论的原理,绝对速度上的突破是不可能的。

根据爱因斯坦的相对论,光速是宇宙中的最高速度,任何物质或信息都不能超越光速。

这个原理在科学界被广泛接受且经过多次验证。

然而,有一些科学家尝试提出一些假设来突破光速的限制。

其中一种方法是通过压缩或弯曲时空来实现快于光速的旅行。

这被称为“蛋白质时空扭曲理论”。

虽然这个理论尚未得到广泛的验证,但一些实验结果表明在特定条件下,时空可能会发生微小的扭曲或变形。

这些扭曲可能会导致空间的跳跃或缩短,从而实现快速的移动。

然而,这个理论仍处于早期阶段,需要更多的研究和实验验证。

另一种理论是虫洞理论。

虫洞是一种通过时空曲线连接两个地方的通道,就像地图上的两个点通过隧道连接一样。

它被认为可能实现超光速旅行,但目前还没有实际观测到虫洞的存在。

虫洞理论建立在量子力学和相对论的基础上,但它仍然是一个假设,需要进一步的实验验证。

接下来,我们来讨论量子纠缠。

量子纠缠是量子力学的一个重要概念,它描述了两个或多个粒子之间的非常特殊的相互关系。

当两个粒子纠缠在一起时,它们的状态是相互依赖的,即使它们被分开,一个粒子的状态的改变会立即影响到另一个粒子的状态,无论它们相隔多远。

这个奇特的现象被爱因斯坦称为“幽灵般的遥远作用”,而这种现象被称为“量子纠缠”。

量子纠缠的存在已经被广泛验证和接受,并应用于量子通信和量子计算等领域。

然而,通过量子纠缠实现超光速传输的可能性是一个有争议的话题。

根据现有的量子纠缠理论,目前尚未找到任何违反光速的证据。

传输信息需要时间,即使通过量子纠缠,也不会实现瞬时传输。

然而,在最近的研究中,一些科学家提出了一种可能的方法来利用量子纠缠来实现信息的更快传输。

量子力学及纠缠现象解释

量子力学及纠缠现象解释

量子力学及纠缠现象解释量子力学是一门研究微观世界中颇具奇特性质的物质与能量行为的科学。

它被认为是现代物理学的基石,与经典力学相比,量子力学更适用于描述微观粒子的运动和相互作用。

在量子力学的框架下,我们可以更好地理解一些非常奇特的现象,其中最有名的就是纠缠现象。

纠缠现象是指当两个或多个粒子之间发生相互作用后,它们之间的状态会紧密关联,无论它们之间的距离有多远。

这就意味着改变一个粒子的状态也会立即影响到其他粒子的状态,即使它们被隔离开来也是如此。

量子力学中的纠缠现象可以通过著名的贝尔实验来展示。

在这个实验中,一对纠缠的粒子被分开,分别送到两个实验室。

在其中一个实验室里,实验者进行了对粒子的测量,这时候,它们之间的状态就会瞬间坍缩,而另一个实验室里的粒子也会立即感受到这种状态的变化。

这意味着无论两个实验室之间的距离有多远,信息传递的速度都是无限快的。

纠缠现象与我们平日所熟悉的经典物理观念有很大的不同。

根据经典物理的观点,两个物体之间的相互作用是通过传递信息或力来实现的。

但是量子力学揭示了这种观点的局限性,它告诉我们物体之间的相互作用是通过量子态的纠缠来实现的。

那么,为什么两个纠缠的粒子之间的状态会如此紧密关联呢?量子力学通过波函数的概念来解释这一现象。

波函数描述了一个量子系统的全部信息,包括粒子的位置、动量以及其他物理性质。

当两个粒子纠缠在一起时,它们的波函数就会变成一个复合波函数,包含了两个粒子共同的信息,这就导致了它们的状态相互依赖。

更具体地说,当我们对其中一个纠缠粒子进行测量时,其波函数会发生坍缩,这就确定了该粒子的状态。

由于另一个粒子与之纠缠,它的波函数也会根据量子力学原理的要求发生变化,从而与另一个粒子的状态相关。

这种非局域性的关联性是纠缠现象的核心特征。

纠缠现象不仅令人着迷,而且在实际应用中也有着重要的意义。

例如,量子纠缠被广泛应用于量子通信和量子计算领域。

由于纠缠的粒子之间的信息传递速度是无限快的,这为量子通信提供了可能。

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3、量子力学中的超光速现象英国科学刊物《New Scientist》 7月3日说;“美国科学家moreaux对在西非的核反应堆的实验数据所作分析表明,在过去20亿年中精细结构常数(α)减小了4.5×10-8,故在过去的光速c比现在略大”。

物理学界都知道,处于纠缠态的两个光子之间具有超光速相互作用,测定一个光子的自旋,远处的另一个光子自旋立即相应改变。

爱因斯坦称其为“怪异的超距作用”(spooky action at a distance)。

瑞士日内瓦大学的一个研究组在光子纠缠实验中,测得其速度至少超过光速一万倍。

物理学是客观的,纠缠光子之间具有超光速作用,因被许多实验证明为客观存在而无法否定。

早在2000年,Gisin小组在瑞士的两个村庄(相距10km)之间进行实验;他们送出若干对的纠缠态光子,在大约5ps时间间隔完成了测量,据此算出纠缠态影响的传播速度是107c量级(c是光速)。

考虑到纠缠态影响相对于别的参考系(例如大爆炸后的微波残余)会有一固定速度,Gisin等找出这个超光速速度是104c以上。

最近十几年来,各国科学家做的一些超光速实验,主要是用了两个原理,一个是反常色散,另一个是消失态。

正常色散是指物质的折射率随频率提高而加大,反常色散是指折射率随频率提高而减小。

对于波的群速度而言,正常色散时是亚光速,反常色散时则有可能出现超光速。

消失场或者消失波的特点是随距离增加衰减很快但相位基本不变,它可能存在于截止波导中,也可能存在于双三棱镜的间隙中。

上世纪80年代中期,有人提出了截止波导的量子理论模型,认为可以把截止波导当作势垒。

90年代初德国科隆大学教授尼米兹根据这个思想做成了群速超光速实验。

1991年,意大利国家电磁波研究院做了一个实验,他们使一束微波通过波导管. 随着波导管的加长,他们发现有一部分微波以超光速穿过了波导管. 奥地利维也纳技工大学也做了类似实验,他们用高频大功率激光脉冲实现高精度时间解析后发现,不管势垒有多厚,光子穿越其间的时间都是固定的.1993年美国科学家加州大学赵雷蒙等人做成的一个实验对我们很有启发等人利用一种新发明的、极其巧妙的干涉仪,他们让光子通过一个势垒,使光子的速度在光速的基础上又增加了70%。

1965年,贝尔研究了对两粒子同时测量的各种结果之间可能存在的各种相关性,他用数学不等式的形式表达了寻找到的这类测量结果相关程度的理论限制。

贝尔认为,可以想象存在着一个参照系,其中的事物速度比光快。

实际上,在EPR实验中包含着,景象的背后有某种东西比光的行进更快。

要理解这段话,莫过于把EPR效应称为缠结效应。

那么是否可以利用缠结效应使信息的传输速度大于光速呢?由于量子法则的限制,对光子的每次局域测量在孤立地考虑时,产生的结果是完全随机的,因此不能携带来自远处的信息,研究人员从中得知的仅仅是根据远处测量的物体了解那里测量结果的概率是多少。

各种超光速实验的情况证实了这一点。

例如20世纪90年代超光速的实验此起彼伏, 1995年德国人G·Nimtz等宣布做的实验,用音乐对微波源调制后,使音乐以4.7C穿过位垒。

以上都是测量获得的某个超光速实验的结果,数据表明的多种性,说明超光速仅是一种概率,并且成功率很低。

因为,超光速实质是一种“贝尔态测量”。

最近美国科学家在量子力学领域里做的一些实验,也发现了明显的超光速效应,这个发现在全世界引起了轰动。

加利福尼亚大学的粒子物理学家亨利·斯塔普,在仔细研究了这些显示超光速效应的实验结果以后,只好说:“量子力学的确好象要求某种超光速联系”。

美国物理学家杰克·萨弗蒂为了检验这些使人吃惊的实验,利用数学计算重现了量子力学实验的超光速效应。

他最后说,他的数学计算表明,不仅确实存在一个超光速通讯的渠道,而且人类还能利用超光速来获得梦想不到的好处。

意大利科学家V.de Sabbata在第242次香山科学会议上曾作了题为“强子物体内的超光速可能性及量子引力问题”的报告。

实际上,早在1981年V.de Sabbata和M.Gasperini 即在《Lett. al Nuovo Cimento》上发表文章,题为“光速可变性引起的自发对称性破缺”。

文章涉及Higgs场、弱相互作用、Yang-Mills方程、弯曲时空等多个领域;但其主要内容却是,在假定光速是一个变量的条件下,引用强引力耦合系数(strong gravity coupling constant)概念进行推导,结果算出在hadron宇宙内“光以75c的恒定速度传播”。

文章认为,在早期宇宙时光速比c大得多;它随时间而变,逐渐降低到现在的值(即c)。

2000年6月,江兴流教授在《科技导报》上发表文章“电化学异常现象与挠场理论”。

在242次香山科学会议上,他重申“挠场传播是超光速的”。

早年,Einstein曾和Cartan 一起研究,搞所谓的挠场(Torsion field)理论。

这是因为广义相对论在处理时空性质时只考虑了曲率,而未考虑挠率。

此外,在引力理论中往往只重视物质的能量,而忽略了物质的自旋。

因而,在开始时挠场理论的出现仿彿只是对广义相对论的补充和发展。

但在近年来,这方面的研究发挥到别的方面,例如对真空中零点能(zero energy)的提取;因而在新世纪到来时重新引起人们的注意和重视。

反映时空挠曲的理论由于对自旋的重视又被称为自旋场(Spin field),它和引力场、电磁场相并列而被看作是物理真空在不同条件下的不同表现。

俄罗斯科学界认为,挠场产生于物体的自旋,它对物体的作用也只限于自旋状态的改变。

由于任何物质均表现出综合的自旋,故物质均有挠场。

这方面的研究工作,中国科学界还是很生疏的。

值得注意的是,挠场的传播速度据说是V>109c;这种情况是量子力学中非局域性(Non-locality)的表现之一。

2001年,焦克芳研究员曾采用磁挠场的观点来解释王力军的超光速实验。

他认为,一般情况下铯原子气体是正常色散介质;但在外加磁场诱导下,双原子分子中两个电子将不同(一个与外磁场同向、另一个反向)。

这时如用光脉冲通过的方式提供适当能量,将使上述二者发生跃迁而到达高能激发态。

由于在单极耦合的反成键态周围存在磁挠场,对有了磁性的粒子产生加速作用。

王力军实验成功的关键是维持磁挠场不消失,通过一定方法保持反成键态的连续存在。

附录1:2007年08月16日14:16 来源:法制晚报德科学家声称光量子穿越障碍速度快得惊人违背爱因斯坦“光速无法超越”理论挑战相对论光量子超光速他们通过将光量子在两块间距为一英里的棱镜中来回反射并计算时间加以验证本报讯(记者王燕)在爱因斯坦的相对论中,光速是一个不可超越的速度。

但即将出版的美国《新科学家》杂志刊文指出,两名德国物理学家声称,他们可以使光量子的前进速度超过光速,这对狭义相对论中所说的“没有任何物体在任何环境下可以超越光速”的说法提出直接挑战。

据悉,这两名物理学家分别名为GünterNimtz 和Alfons Stahlhofen,他们都是科布伦茨大学的物理学家。

他们一直在研究一种叫做“光子隧道”的现象,所谓的“光子隧道”是指一种微粒穿过一个显然不可穿越的障碍的现象。

这两名物理学家声称,他们可以让光量子在瞬间穿过很多种大小的物体,从几毫米到几米,从而得出结论:光量子的穿越速度快得惊人,超过光速。

为了证明这一理论的正确性,这两名物理学家进行了一系列实验,他们让微波光量子在两块棱镜间瞬间穿过,两块棱镜间的距离约有一英里长。

当把两块棱镜放置在一起时,光量子如预期般笔直地穿过棱镜。

当把棱镜分开放置时,大部分光量子从它们遇到的第一块棱镜上被反射出去,然后被侦测器捕捉到。

但是一部分光量子还是会像穿过“隧道”一样从两块棱镜中的空隙中穿过,就像是把棱镜放置在一起时一样。

科学家指出,虽然这些没有被反射的光量子的行进距离要比被反射的长,但它们到达侦测器的时间和被反射的光量子到达的时间精确一致,所以科学家认为光量子的行进速度超过了光速。

(责任编辑:张宬)附录2:科学家研发出超光速脉冲据外媒消息,美国国家标准和技术研究所的研究人员研发出一种全新方法,可以产生超光速脉冲。

相关研究成果发表在国际权威学术期刊《物理评论快报》(PRL)上。

这种称作“四波混频”(four-wave mixing)的方法,有望被用于缩短信号通讯时间和研究量子关联传播。

根据爱因斯坦狭义相对论,光在真空中的传播速度是宇宙速度极限。

但是此理论有一个小漏洞:短脉冲光是和钟声一样以对称曲线形式传播的;波曲线的前端速度不会超过光速,但是波峰可以向前或向后倾斜,因此会导致稍早于或晚于波本身到达的时间。

保罗·列特(Paul D. Lett)及其同事在研究中,通过四波混频方法,向加热小室发送200纳秒长的种子激光脉冲。

该小室充斥原子铷蒸汽;铷蒸汽放大了种子激光脉冲,将其波峰前移,使其变得“超光速”。

与此同时,种子激光脉冲发出的光束与铷蒸汽互作产生第二束脉冲——共轭脉冲;第二束脉冲的波峰也可以比光速稍快或稍慢。

在此实验中,脉冲波峰比真空中光速快了50纳秒。

研究人员称该研究最直接的应用是测量量子失谐。

通过测量脉冲之间的量子失谐,研究人员希望确定超光速脉冲在传播和处理量子信息中的作用。

(科学网任春晓/编译)相关方法:四波混频法完成人:保罗·列特课题组实验室:美国国家标准和技术研究所国家标准和技术研究所—马里兰大学联合量子研究所。

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