《星球大戰(zhàn)》物理學(xué):原力有可能真的存在嗎?
在《星球大戰(zhàn):最后的絕地武士》(Star Wars: The Last Jedi)上映之時(shí),許多人在銀幕上都見(jiàn)到了女主角蕾伊向年老而又孤獨(dú)的盧克·天行者學(xué)習(xí)如何掌握原力的場(chǎng)景。在觀影的同時(shí),有人也提出了一些顯而易見(jiàn)而又歷久彌新的問(wèn)題:科學(xué)上,特別是量子力學(xué)中是否有類似原力的東西存在?物體能否在遠(yuǎn)距離上被突然操控? 答案,或許就在現(xiàn)代物理學(xué)中。 在最初的《星球大戰(zhàn)》電影中,歐比旺·克諾比對(duì)盧克·天行者說(shuō),原力“環(huán)繞在我們周圍,滲透我們;有著凝聚整個(gè)星系的能量”。 現(xiàn)代物理學(xué)家已經(jīng)知道,宇宙中存在4種基本力(又稱基本相互作用):強(qiáng)核力、弱核力、電磁力和重力。從最微小的原子,到龐大的行星,這4種基本力都在連接宇宙物質(zhì)中扮演著重要角色。 不過(guò),它們可能都不我們所要尋找的“原力”。歐比旺·克諾比、尤達(dá)大師和盧克·天行者,他們都可以用精神來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的心靈感應(yīng)并移動(dòng)物體。 這些有可能嗎?如何用物理學(xué)定律來(lái)評(píng)價(jià)這一切? 對(duì)于交流的速度能有多快,愛(ài)因斯坦的相對(duì)論給出了限制,而終極的速度限制就是光速。因此,如果你想把帝國(guó)進(jìn)攻的消息傳遞給奧德蘭的居民,那將不可避免地出現(xiàn)延遲,因?yàn)榧词故?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=信息',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_13">信息以光速傳播,也還是需要時(shí)間的。 那么,對(duì)于遠(yuǎn)距離的信息傳遞,量子力學(xué)又會(huì)怎么說(shuō)呢?我們還是不能突破愛(ài)因斯坦的光速限制,就算有千年隼號(hào)也不行。在電影中,韓·索羅說(shuō)千年隼號(hào)可以在12秒差距(parsec)內(nèi)完成一次科舍爾星球走私航程,然而秒差距是一個(gè)距離單位(1秒差距相當(dāng)于3.26光年),而不是時(shí)間單位。 黛西·雷德利在《星球大戰(zhàn):最后的絕地武士》中扮演女主角蕾伊 不過(guò),通過(guò)一個(gè)量子力學(xué)把戲,你可以用一種特殊的方式把兩個(gè)粒子聯(lián)系起來(lái)。先把它們分開(kāi),然后觀察其中一個(gè)粒子對(duì)另一個(gè)粒子的效應(yīng)。盡管兩個(gè)粒子相隔很遠(yuǎn),但當(dāng)對(duì)其中一個(gè)粒子測(cè)量時(shí),另一個(gè)粒子似乎知道測(cè)量動(dòng)作的發(fā)生和結(jié)果。這種現(xiàn)象被稱為量子糾纏(quantum entanglement),其詭異性要遠(yuǎn)勝于《星球大戰(zhàn)》創(chuàng)作者喬治·盧卡斯的任何想法。 |