瞬間移動的量子原理,涉及一個終極的哲學問題,人類是否有靈魂?

瞬間移動的量子原理,涉及一個終極的哲學問題,人類是否有靈魂?

理論上,隱形傳態(瞬間移動)已經存在了。愛因斯坦和他的兩位同事波多爾斯基(Podolsky)和羅森(Rosen)在1935年的一篇論文中提出了這個理論。後來在20世紀90年代的實驗中得到了證實。幾十年來,我們已經知道,在量子層面上,將粒子從一個地方傳送到另一個地方是可能的。沒有任何物理定律可以阻止人類和物體在一個地方的粒子云中“去物質化”,然後在很遠的地方重新物質化。大自然不會阻止我們在很短的時間內瞬移到空間的另一個點。事實上,關於瞬移最棘手的問題之一併非來自科學,而是來自哲學。

你會為了去一個遙遠的地方而一次又一次地死去嗎?當你知道你所愛的人最初的身體將會被摧毀,而在另一端卻被一個無法辨別的複製品所取代時,你還能接受嗎?隱形傳態的概念首先要求我們回答的是我是誰?我們中有些人相信我們的個性和記憶,我們的整個身份,都與我們大腦的結構緊密相連。只要我們的大腦有一個完美的複製品,我們就會擁有同一個人。但是我們中有些人相信人性中有某種無形的東西。我們不能複製一個人因為我們不能複製靈魂。在我們的內心深處,有一種虛無縹緲的幽靈,我們稱之為人的靈魂,它不受我們的身體束縛。

那麼哪一個是事實呢?你的副本還是你嗎?你的複製品只是一個有臉卻沒有靈魂的存在嗎?

瞬間移動的量子原理,涉及一個終極的哲學問題,人類是否有靈魂?

乍一看,隱形傳態似乎是被量子力學定律所禁止的。為了完美地複製一個人我們需要知道他們原子的確切位置和動量。海森堡測不準原理告訴我們這是不可能的。你不可能同時知道一個粒子的位置和動量,因此不可能有一個完美的複製品。但有一種方法可以避免與這條定律衝突。

量子隱形傳態涉及到粒子的糾纏。當粒子相互糾纏時,它們會有一種特殊的聯繫。無論他們相距多遠,他們仍然能相互影響。改變糾纏的粒子對中的一個粒子的狀態,也會改變另一個粒子的狀態。換句話説,它們的波函數是同步的。這正是愛因斯坦、波多斯基和羅森1935年論文的主題。

1993年的實驗證明了這一點。通過擁有三個獨立的粒子並利用糾纏現象,研究人員能夠將一個粒子的信息傳遞給另一個粒子,本質上就是製造出原始粒子的完美複製品。這種遠距離的傳送,是信息而不是物質本身被傳送。一個粒子的數據被粘貼到另一個粒子上。用量子技術傳送,你原來的自我將會被抹去。而“你是誰的數據”會在太空中漫遊,並重新組合成你自己(或者至少,和你長得一樣)。

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  • 量子隱形傳態的原理圖。從粒子A和B開始,加入粒子C後,我們讓它和粒子B糾纏在一起,這樣它們就可以相互影響了。粒子A與C接觸,粒子A的信息轉移到粒子C上。但由於B和C之前已經糾纏,這意味着當A的信息轉移到C上時,它也會自動轉移到B上。原來的粒子被破壞了只剩下一個粒子A。

瞬間移動是涉及謀殺的。在你進入機器之前,你必須問自己是否有靈魂。除了大腦和身體,你還有別的東西嗎?如果有的話,那麼它可能無法通過瞬間移動來轉移。如果你相信靈魂是不存在的,那麼你就可以走進去。在地球上閉上你的眼睛,然後瞬間到火星上再睜開你的眼睛。你的眼瞼上將會灑下一顆外來星星的光芒,空氣中瀰漫着另一個世界特有的植物的氣味。

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  • 物理學家史蒂文·D·布盧姆(Steven D. Bloom)提出的這個方程顯示,為了實現瞬間,將一個人分解到原子水平需要多少能量。這是一個城市一年所使用的能量。

但是糾纏態是非常困難的,尤其是考慮到構成人體的大量原子。它不僅很複雜,而且需要大量的能量。於是就產生了一個與之競爭的想法。這個想法後來被稱為“經典隱形傳態”,而不是量子隱形傳態,它根本不涉及糾纏粒子。

經典的隱形傳態利用了物質的第五種狀態——玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)。BEC的主要特點是非常冷。它是在實驗室中發現的,在那裏原子被冷卻到絕對零度以上幾億分之一度。

方法是這樣的:將銣原子置於BEC態。當一束物質(由更多的銣原子組成)與BEC接觸時,它會降低自己的能量以匹配BEC的能量。任何多餘的能量都會轉化為包含物質信息的一束光。然後,這束光穿過一條光纖電纜,到達另一條BEC,原始的物質光束再次產生。

瞬間移動的量子原理,涉及一個終極的哲學問題,人類是否有靈魂?
  • 一團原子被冷卻到接近絕對零度。尖峯表示BEC的形成。製造它們極其困難,但麻省理工學院的一個實驗室在1995年就做到了。

在一種更先進的經典瞬間移動中,一台機器會掃描你的身體並記錄下信息。對於未來的隱形傳態來説,這可能是比量子方法更有前途的技術,但經典的隱形傳態不會產生完美的複製,因為你體內數萬億個原子的狀態不會被準確記錄下來。

到目前為止,我們已經能夠傳送光子、鈣原子和鈹原子。下一步是傳輸活的有機體,如病毒等。但隨着規模的增加,難度也隨之增加。一些科學家認為,像人類這樣複雜的宏觀物體永遠不可能瞬間移動。但隱形傳態領域的任何改進都是量子計算領域的改進,因為兩者都依賴於源自量子領域的類似原理。對今天的我們來説,似乎不太可能像走進一台機器,然後重新出現在某個新的地方。最接近即時旅行的方式可能是虛擬世界的模擬景觀。

為了在新的地方重新出現而拋棄我們的身體,這似乎是一個巨大的犧牲。如果説瞬間移動是可能的,這不僅是在頌揚人類的智慧,也是在説人類沒有靈魂。以一種更傳統的方式旅行,浪費我們在這個世界上的一些時間,總比完全失去自我要好。

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