Là tất cả mọi thứ lượng tử vướng mắc?


7

Vì vậy, tôi đang tìm hiểu về sự vướng víu lượng tử trong khóa học lượng tử của mình và có một ý nghĩ. Nếu Big Bang là sự sáng tạo của mọi thứ - bao gồm thời gian và điều này đến từ một "nguồn" duy nhất. Nó sẽ không theo dõi rằng tất cả các hạt trong vũ trụ bị vướng vào nhau? Và có lẽ, chúng ta không thể quan sát sự vướng víu này bởi vì chúng ta "sắp xếp bên trong hệ thống" để nói. Có phải tất cả chúng ta không kết nối?

Tôi biết phần cuối là cheesy, nhưng điểm là nghiêm trọng.

Câu trả lời:


6

Cho đến nay, hầu hết các hạt trong vũ trụ hữu hình không bị vướng vào lượng tử. Đó là điều hiển nhiên từ quan sát, vì nếu tất cả các spin electron, ví dụ như bị vướng víu, tất cả các electron sẽ quay spin cùng một lúc và chúng ta không thể quan sát các số liệu thống kê khác nhau về spin electron trong một mẫu, dẫn đến mức độ từ tính khác nhau, ví dụ như áp dụng dần dần thay đổi từ trường bên ngoài.

Một ví dụ thứ hai: Tất cả các nguyên tử (bosonic) của spin 0 sẽ tạo thành ngưng tụ Bose-Einstein không chỉ gần bằng không, vì chúng sẽ ở cùng trạng thái lượng tử, do đó ở mức thấp nhất.

"Nguồn đơn" không phải là một trạng thái lượng tử duy nhất. Trong giai đoạn đầu của nhiệt độ vụ nổ lớn là rất cao, cho phép tạo ra một lượng lớn trạng thái lượng tử có thể có trong một thể tích nhỏ. Nếu không có bảo hành, bạn có thể nghĩ trạng thái ban đầu của vũ trụ là sự chồng chất của tất cả các trạng thái lượng tử có thể, các hàm sóng bị sụp đổ so với người quan sát, liên quan đến người quan sát như một trạng thái lượng tử cụ thể.

Bằng cách đó, chúng ta có được sự giải thích nhiều thế giới về lý thuyết lượng tửhàm sóng phổ . Xem thêm một trạng thái được đề xuất của Hartle-Hawking như một kỷ nguyên tiền Planck của vũ trụ.


5

Nếu bạn cố gắng xem xét một số trạng thái giả thuyết của tất cả các hạt, trạng thái đó gần như chắc chắn bị vướng mắc. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là bạn không thể (nói) đối xử ngẫu nhiên với hai hạt vì rất có thể độc lập với nhau - thực sự không bị cản trở.

Định nghĩa chuẩn của trạng thái vướng víu là trạng thái không tách rời hoàn toàn, nghĩa là trạng thái không phải là hỗn hợp xác suất của trạng thái sản phẩm. Đây chỉ là phiên bản lượng tử của khái niệm "biến ngẫu nhiên độc lập" trong lý thuyết xác suất thông thường hơn. Do đó, đối với bất kỳ hệ thống hỗn hợp nào, hầu hết tất cả các trạng thái đều bị vướng víu, vì các trạng thái không vướng víu là tập con nhỏ (số 0) hoàn toàn nhỏ của tất cả các trạng thái có thể.

Ví dụ, bất cứ khi nào bạn đo hạt bằng thiết bị, sau khi đo, thiết bị sẽ chỉ ra điều gì đó về hệ thống đo. Do đó, trạng thái chung của hệ thống "bộ máy + hạt" không thể tách rời vì các bộ phận của nó không độc lập với nhau. Phép đo tạo ra một trường hợp cụ thể về sự vướng víu giữa phép đo và phép đo.

Khi một hệ thống vĩ mô tương tác với môi trường của nó, thông tin về nó sẽ khuếch tán vào môi trường, tạo ra sự vướng víu giữa các bộ phận của hệ thống và các bộ phận của môi trường. Nhìn chung, sự rò rỉ thông tin này chịu trách nhiệm cho sự trang trí lượng tử và định luật thứ hai của nhiệt động lực học. Nhưng bản chất hỗn loạn của nó có nghĩa là cho tất cả các mục đích thực tế, thông tin đó bị mất và chúng ta có thể nghĩ về sự gia tăng entropy là "thông tin bị thiếu".

Tuy nhiên, nếu bạn chỉ chọn các hạt một cách ngẫu nhiên, cơ hội áp đảo là bạn có thể coi chúng là cơ bản độc lập - không bị biến dạng. Theo trực giác, người ta có thể nghĩ thông tin về một thứ gì đó trở nên lẫn lộn trong môi trường của nó đến mức bất kỳ bộ phận siêu nhỏ cụ thể nào của nó và môi trường của nó sẽ không cho bạn biết gì về nhau. Nói cách khác, họ gần như hoàn toàn độc lập với nhau - không bị ràng buộc.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.