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科学家发现量子纠缠的秘密:知更鸟会利用量子纠缠判断方向

“量子纠缠”

“量子纠缠”,这个神奇的物理现象可能就是本世纪最大的难题,众多科学家对量子的纠缠态痴迷不已,甚至爱因斯坦这样伟大的科学家对于量子纠缠都感到不解,这个神奇的现象表现出来的特质仿佛和我们的物理学体系完全不相容。

科学家发现量子纠缠的秘密:知更鸟会利用量子纠缠判断方向

量子纠缠现象也是相对论和量子力学最大的矛盾之一,爱因斯坦称呼这个现象为“鬼魅一样的超远距离作用”,确实,量子纠缠就像是一个游离在现有理论之外的“鬼魅”,不受到理论体系的约束。

目前人类对量子纠缠的运用更多是在“量子通信”和“量子计算机”上,因为人类对量子纠缠的本质还一知半解,无法解释量子纠缠为什么可以进行超光速影响,其实就在人类还对量子纠缠感到费解的时候,地球上的生物早就已经可以熟练地使用量子纠缠技术了!

科学家发现量子纠缠的秘密:知更鸟会利用量子纠缠判断方向

全球范围内存在很多有长途迁移习性的动物,可是科学家至今也没有完全搞清楚这些动物是怎么辨别方向的,我们常说“候鸟南飞”,其实候鸟并不是飞往南方过冬,而是向着更加温暖的区域飞翔,这个“南”的范畴要比南方更远。

鸟类迁移的原因并不是因为温度降低的寒冷,而是因为温度降低后食物会大部分减少,食物短缺迫使全球性的鸟类迁移,半球鸟类向南,南半球鸟类向北。鸟类的迁移跨越国家,甚至会穿越高山和海洋。

科学家发现量子纠缠的秘密:知更鸟会利用量子纠缠判断方向

长途跋涉中,如何高效的判断方向很重要,鸟类可以通过多种因素判断方向,比如说通过太阳和天体来判断方向,其次嗅觉和视觉也是很重要的因素,最关键的就是大部分鸟类的脑子存在一个“磁感罗盘”,这个罗盘和我们日常生活中的指南针不同,这种罗盘会通过“磁场强度、倾斜角度和磁偏角”来判断方向。

大部分候鸟天生就会迁移,而在多次迁移后,它们在路上使用的时间会更短,这代表经验可以帮助这些鸟类更方便的判断位置和方向,可是鸟类的大脑是怎么去处理这些复杂磁场信息的呢?人类的大脑这么发达尚且不能感应地球的磁场,难道鸟类天生自带一个“导航”?

科学家发现量子纠缠的秘密:知更鸟会利用量子纠缠判断方向

最新的研究认为,鸟类大脑中对磁场的感应可能远比我们想象的要复杂,甚至利用到了“量子纠缠”作为感应的方式之一,鸟类眼睛中的感光细胞可以分辨来自太阳的光子,从而判断方向,除了感光细胞,来自磁场的信息最重要。

鸟类大脑中可能存在一个以量子纠缠为基础,根据磁场对电子不同自旋状态的变化来判断位置,甚至可以根据这些信号在大脑内形成一个带有磁场参数的“地图”,这代表在一些鸟类的眼中,可以看到不同区域的磁场信息,由此来判断方向。

科学家发现量子纠缠的秘密:知更鸟会利用量子纠缠判断方向

就在人类对量子力学还一知半解的时候,地球上的生物就已经开始利用量子纠缠来判断方向了,不由得让我们感叹宇宙中最神奇的杰作其实就是生物本身,埋藏在生物体内的奥秘还有太多太多,不论人类的科技多么发达,都不能真正地创造出生命,生命体内的基因隐藏着海量的遗传信息,埋藏着关于生命最本质的奥秘。

知更鸟的量子罗盘代表量子纠缠并不是爱因斯坦口中的“鬼魅”,而是一个可以被我们去利用和探索的物理现象,“存在即合理”,任何物理现象的存在都是宇宙本质的一部分,只不过人类的科技不够发达,理论不够完善,等待未来有了新的理论后,很可能会发现,量子纠缠远远没有我们想象的复杂。

科学家发现量子纠缠的秘密:知更鸟会利用量子纠缠判断方向

目前人类的理论还在发展过程中,不同的量子理论对于量子纠缠有不同的解释,最著名的可能就是“多世界诠释”中的解释,这个诠释认为,每一次观察都会导致一个平行宇宙的诞生,如果真的存在平行宇宙,那么另外一个宇宙中的量子自旋态可能刚好可以我们的宇宙相反,而量子纠缠的瞬间作用其实是和另外一个宇宙中的量子作出了反应。

也有理论认为,在粒子之间可能存在某种我们还没有发现的超光速信号,不管怎么样,量子纠缠这个现象都是真实存在的,就算这个现象“违反常识”它也在我们的宇宙中普遍存在,知更鸟的“量子罗盘”就是一个很好的证据,量子纠缠虽然神秘,其实早就被地球生物运用在生活中了。

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