北京時(shí)間3月29日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，目前，澳大利亞研究員勞倫·福格（Lauren Fuge）指出，除了著名的“薛定諤的貓（Schrodinger’s cat）”和海森堡的“不確定原理（uncertainty principle）”之外，量子效應(yīng)還存在許多怪異現(xiàn)象。
你可能聽過(guò)“薛定諤的貓”和海森堡的“不確定原理”，甚至量子糾纏（quantum entanglement），這些量子現(xiàn)象試圖以極小比例解釋世界，自從量子效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)世紀(jì)里這些神奇效應(yīng)已是眾所周知。
但事實(shí)上量子效應(yīng)僅是原子和亞原子微粒怪異和違反直覺的開始，許多奇特的量子效應(yīng)仍然令科學(xué)家迷惑不解，以下是五種最怪異的量子效應(yīng)：
1、量子齊諾效應(yīng)（quantum Zeno effect）
讓我們先從經(jīng)典的“薛定諤的貓”理論開始吧，在這個(gè)著名的思維實(shí)驗(yàn)中，一只貓被困在裝有放射性物質(zhì)的盒子里，如果放射性物質(zhì)進(jìn)行衰變，輻射會(huì)觸發(fā)一個(gè)釋放毒氣的探測(cè)器，這只貓會(huì)被殺死。
但我們檢測(cè)盒子內(nèi)部狀況，發(fā)現(xiàn)盒子內(nèi)部會(huì)同時(shí)存在兩種狀態(tài)：一種狀態(tài)是貓沒有腐爛，仍是活著的；另一種狀態(tài)是貓已腐爛，它已死去。此刻我們決定觀察一下盒子里面的情況，證實(shí)這只貓是死了，還是又活過(guò)了一天。
但是你每秒數(shù)千次窺視這個(gè)盒子，監(jiān)測(cè)盒子中的放射物質(zhì)，你可能改變這一變化過(guò)程。根據(jù)你所觀測(cè)的方式，結(jié)果可能是延遲放射性衰變（被稱為量子齊諾效應(yīng)）或者加速放射性衰變（被稱為量子反齊諾效應(yīng)）。據(jù)悉，齊諾效應(yīng)的命名源自古希臘哲學(xué)家齊諾的名字，這位哲學(xué)家曾提出一系列邏輯悖論，其中最著名的包括：關(guān)于龜兔賽跑的“阿基里斯謬論（Achilles）”，證實(shí)擅跑英雄阿基里斯追上烏龜是不可能的，因?yàn)槿魏尉嚯x都可切割成無(wú)數(shù)小的距離，烏龜會(huì)制造出無(wú)窮個(gè)起點(diǎn)，它總能在起點(diǎn)與自己之間制造出一個(gè)距離，不管這個(gè)距離有多小，但只要烏龜不停地奮力向前爬，阿基里斯就永遠(yuǎn)也追不上烏龜！
齊諾效應(yīng)引起的變化是由于測(cè)量引起的干擾，甚至人們只需晃動(dòng)盒子，而不是朝向盒子里觀看，就完全足夠了。
2、中微子缺少“身份識(shí)別”
“薛定諤的貓”是量子物理中較奇特的構(gòu)想例子之一，證實(shí)疊加理論的存在。這一基礎(chǔ)理論認(rèn)為，物體能同時(shí)以兩種或者更多狀態(tài)存在，即一只存活或者死亡的貓并非你現(xiàn)實(shí)情況下所看到的，物理學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使電子同時(shí)順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
基于以上觀點(diǎn)，科學(xué)家表明神秘微?！形⒆樱诖┬袛?shù)百公里的范圍內(nèi)可保持兩種或者更多的狀態(tài)，中微子是一種亞原子粒子，它與物質(zhì)幾乎沒有相互作用（每秒大約有10萬(wàn)億個(gè)中微子穿過(guò)你的手）。同時(shí)，它們?cè)诖┰娇臻g時(shí)，會(huì)在不同“味（用以區(qū)分不同類型的夸克和不同種類的粒子）”和類型之間快速振蕩，中微子會(huì)以一種“味”開始，并以另一種“味”到達(dá)目的地。
但是這種轉(zhuǎn)換并不簡(jiǎn)單，研究表明，在穿行過(guò)程中，中微子并沒有明確的“味”，它們?nèi)匀惶幱谝环N“身份認(rèn)同危機(jī)（identity crisis）”狀態(tài)，同時(shí)存在多種“味”。
3、Hong-Ou-Mandel效應(yīng)
量子光學(xué)是涉及光的一個(gè)研究領(lǐng)域，它與物質(zhì)之間的相互作用是最小的。Hong-Ou-Mandel效應(yīng)描述了兩種光子在分束器（beam splitter）進(jìn)行交互的奇特方式，它們可以反彈或者穿過(guò)，每種方式都有50%的可能性。
如果兩種相同光子從兩側(cè)進(jìn)入分束器，會(huì)出現(xiàn)四種可能性：上方光子被反射；下方光子被傳輸；上方和下方光子都被傳輸；上方和下方光子都被反射。
這里存在一些奇特現(xiàn)象，由于光子性質(zhì)相同，我們無(wú)法區(qū)分第二種和第三種可能性之間的差別，同時(shí)，相同性質(zhì)的光子可能彼此抵消。最終，你可能最終僅看到第一種和第四種可能性：兩個(gè)光子總是位于分束器相同一側(cè)的末端。
4、“真空雙折射”
有時(shí)我們必須在宏觀尺度上觀測(cè)宇宙，從而獲得微觀等級(jí)的認(rèn)知。近期，天文學(xué)家正在研制一種非常致密、具有強(qiáng)磁性的中子星，從中發(fā)現(xiàn)“真空雙折射（vacuum birefringence）”量子效應(yīng)的第一證據(jù)。
據(jù)悉，“真空雙折射”假設(shè)理論首次是上世紀(jì)30年代提出的，當(dāng)時(shí)量子理論預(yù)測(cè)真空并非完全是“空的”，相反，真空還充滿閃爍存在和消失的大量虛擬粒子。
正常情況下，我們預(yù)測(cè)光線穿過(guò)真空是不會(huì)發(fā)生變化的，但是光線證實(shí)了極端磁場(chǎng)，就像中子星周圍的磁場(chǎng)一樣，能夠改變真空中這些虛擬粒子的性質(zhì)，并影響穿過(guò)光線的極化狀態(tài)。當(dāng)光線抵達(dá)地面上的望遠(yuǎn)鏡時(shí)，我們可以觀察到宏觀等級(jí)的量子效應(yīng)。
5、溫度量子
想像一下，你將烤箱內(nèi)溫度調(diào)高，然后放入一個(gè)蛋糕進(jìn)行烘烤，由于烤箱部分位置仍處于室溫條件，之后會(huì)發(fā)現(xiàn)蛋糕上有一些部分未烤熟。
我們通常認(rèn)為，熱量非常平滑地從熱點(diǎn)區(qū)域流至鄰近低溫區(qū)域，使一個(gè)房屋加熱，或者物體均勻受熱。在量子物理學(xué)中，情況卻并非如此。研究發(fā)現(xiàn)石墨烯具有獨(dú)特的溫度特征，石墨烯是一種由單層碳原子構(gòu)成的特殊材料，電子攜帶熱量以波紋形式傳播，這些波紋意味著石墨烯中一些斑點(diǎn)仍保持低溫，而其它位置被加熱升溫。
令人興奮的是，波紋大小可以被控制，因此可以使用熱量顯微鏡進(jìn)行觀察，有助于科學(xué)家在量子等級(jí)觀察溫度變化。如果我們能夠利用這種效應(yīng)，很可能將其應(yīng)用在計(jì)算、醫(yī)學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面。（葉傾城）
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