[悼事頭婆] 再談量子糾纏,貝爾嘅女王比喻

(RIP事頭婆。「圖文不符」,好似係)

量子力學(Quantum mechanics),哩個上世紀發現嘅現代物理學根基,雖然已經過咗咁多年,但依然係最常被人誤解,或被「有心人」利用嘅物理範疇(好似Marvel一堆超級英雄科幻片,好似蟻俠、奇異博士等等,亂咁詮釋咁),好似任何天馬行空、荒謬嘅嘢,只要加個「量子」係前面,就會變得可信同有可能咁。

而量子力學範疇當中,量子糾纏(quantum entanglement)可以話係最多人誤解,小弟之前都出過篇拙文講解過吓[1]。咁啱最近上個月傳奇嘅英女王去世(RIP……😢 ),令小弟諗返起量子力學大師貝爾(John Bell),佢解釋量子糾纏用過嘅比喻。


王室王位繼承嘅量子糾纏比喻

圖左:事頭婆過世前嘅最後公開照片;右下:王室成員喺佢去世當日趕去見最後一面
(From LBC,Picture: Alamy)

量子糾纏,雖然畀愛因斯坦誤解戲稱做「遠距離嘅鬼魅效應」(spooky acton at a distance),認為/擔心哩個量子力學現象會「破壞」佢嘅相對論,違反宇宙因果關係嘅光速限制,但其實哩個現象,當中根本唔涉及因果關係,唔存在乜嘢一方嘅作用力,遙距瞬間影響另一方。

事實上,即使係宏觀物理世界,一樣存在住好似量子糾纏現象,咁嘅超光速瞬間效應,例如啱啱不幸,終於發生咗王位繼承事件。

(網上圖片,擷取自貝爾著作《Speakable and unspeakable in quantum mechanics》)

點解係超光速?因為當事頭婆一去世嘅一刻,根據王位繼承順序,排頭嘅查理斯王儲就會即刻繼承咗個王位。哩度講𡁵係「即刻」,係真係即刻,唔需要經乜嘢等埋繼任儀式、甚至收到女王去世消息等,先至繼承到個王位。只要佢係排係繼承首位,根據王室規矩、英國同英聯邦王國法律,咁佢就會瞬間自動繼承王位。哩個只係邏輯同規矩下嘅結果,當中冇涉及過所謂「因果關係」,即係唔存在事頭婆去世產生出「神秘」嘅作用力/「能量」,傳遞到查理斯,導致佢變成王。

或者你會質疑,如果事頭婆去世消失被封鎖,查理斯冇人承認,咁仲可以算「繼承」咩,個「王位」仲有意義?事實上,咁諗又冇錯,因為量子糾纏其實一樣可以係「冇意義」。正如量子資訊(quantum information)量子通信(quantum communication),量子糾纏如果冇另外一條訊息傳遞渠道(受光速限制),都係「冇任何意義」。結果只會係同冇量子糾纏嘅普通量子情況一樣,係完全隨機,而你亦唔會分辨到有任何分別,即用唔到佢做任何「有意義」嘅操作。


總結:

量子糾纏哩種「超光速」效應,個現象過程係冇涉及過任何訊息傳遞,而且其實現實宏觀世界一樣有,就好似王位繼承咁。正如統計學嘅名句,相關不蘊涵因果(Correlation does not imply causation),就算有邏輯關係,亦唔等於必然存在因果先後關係。

最後請容許小弟送上Joanne Boyle為事頭婆寫嘅一首詩,緬懷一下哩位可能係英國王室最後一代嘅女王,希望佢終於能夠好好休息,同菲臘親王重聚


延伸閱讀:

[1] 《[所有嘢都係量子系列] 超遠距離嘅鬼魅效應?愛因斯坦都有錯嘅時候…》

[2] 《Quantum Entanglement: Spooky Action at a Distance》by Fermilab

[3] 《Quantum Entanglement and the Great Bohr-Einstein Debate》by PBS Space Time


「”母語”書面語」link

Advertisement

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.