通信是人類文明誕生以后,建立起來最有效的溝通方式,古時候,由于人類的科技不夠發(fā)達,所以古人基本上都是通過馬車或者是飛鴿傳書來交流信息,不過后來隨著人類科技的發(fā)展,人類的通信技術(shù)越來越強大,現(xiàn)在我們可以通過手機電話,直接來傳送信息,這不僅僅提高了保密度,同時也大大加快了通信速度,不過人類的科技還在進步,目前人類已知宇宙中最快的飛行速度就是光速,光速大約是每秒30萬千米,相當于一秒鐘能夠繞地球7圈半左右,和人類最快的飛行器相比,要快很多倍。
不過光速并不是宇宙中最快的速度,目前人類在宇宙中發(fā)現(xiàn)的最快速度是量子糾纏,量子糾纏屬于量子力學(xué),量子力學(xué)是描述微觀物質(zhì)的理論,與相對論一起被認為是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基本支柱,現(xiàn)在很多物理學(xué)理論以及其它相關(guān)的學(xué)科都是以量子力學(xué)為基礎(chǔ)進行的,在19世紀末的時候,牛頓的經(jīng)典力學(xué)和經(jīng)典電動力學(xué)在描述微觀系統(tǒng)時,存在很大的不足,于是量子力學(xué)在20世紀初的時候由普朗克、玻爾、海森堡、薛定諤、泡利、德布羅意、玻恩、費米、狄拉克、愛因斯坦等等眾多知名物理學(xué)家一起創(chuàng)立了量子力學(xué)。
從這些科學(xué)家的數(shù)量來看,我們就應(yīng)該能夠感受到量子力學(xué)到底有多厲害,其實量子力學(xué)是物理學(xué)上的一個分支、它描述了粒子的行為,原子、電子、光子以及幾乎所有分子和亞分子領(lǐng)域的東西,經(jīng)典力學(xué)一般描述日常大小和速度下物體運動和相互作用,但是在原子和電子尺度上,經(jīng)典力學(xué)就不再適用,這個時候就需要用到量子力學(xué),在量子力學(xué)中,比較著名的實驗有量子糾纏、薛定諤的貓、雙縫干涉實驗等等。
而量子糾纏讓科學(xué)家感到非常神奇,量子糾纏指的是,兩個配對好的粒子,無論它們之間相隔的距離有多遠,只要我們影響其中一個粒子,那么另一個粒子也能夠受到影響,而且這個影響的速度幾乎是瞬間完全的,比如說我們將一個粒子放在宇宙的最南邊,另一個粒子放在宇宙的最北邊,只要我們影響其中一個粒子,那么在宇宙邊緣的另一個粒子也會受到影響,為此,科學(xué)家們還專門做了一項實驗,科學(xué)家將兩個配對好的粒子分別放在相隔100多公里的地方,然后將配對好的第三個光子和其中一個粒子配對,最后科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在100多公里的第二個粒子上,也出現(xiàn)了第三個光子,這說明量子糾纏確實能夠瞬間影響對方。
量子糾纏理論有點類似我們平時所說的心理感應(yīng),但是它是如何做到的?目前科學(xué)家也還在積極的研究當中,根據(jù)科學(xué)家目前對量子糾纏的研究得出,量子糾纏的速度大約是光速的1萬倍,不過這并不是量子糾纏最終的速度,未來隨著人類科技的發(fā)展,說不定我們還能夠測算出量子糾纏更快的速度,看到這里,相信很多朋友應(yīng)該會提出一個問題,就是如果把量子糾纏運用到生活中,那么我們的生活會變的更加方便,比如說在通信方面,目前人類利用的通信方式是電磁波。
電磁波也是光,而且它能夠以光速運動,在18世紀,歐洲科學(xué)家開始研究電的各種特質(zhì),在1753年的時候,一位英國科學(xué)家利用靜電來拍發(fā)電報,電報最快的傳播速度大約是每秒30萬公里,后來科學(xué)家又發(fā)明了電話,目前電話成為人類最簡單的通信設(shè)備,當發(fā)話人拿起電話機對著送話器講話時,聲帶的振動激勵空氣振動,形成聲波,聲波作用于送話器上,使之產(chǎn)生電流,電流沿著線路傳送到對方電話機的受話器內(nèi),而受話器把電流轉(zhuǎn)化為聲波,通過空氣傳播到人的耳朵里。
雖然說,這個速度已經(jīng)非??炝耍请S著距離的增加,傳播的時間也會加長,一般情況下,我們通話的對象都不會太遠,不過目前人類發(fā)現(xiàn)的最大恒星是斯蒂芬森2-18.它的半徑達到了18億公里,體積相當于太陽的100億倍,是地球的1.3億億倍,如果地球有這么大,那么從地球最南端飛到最北端需要飛行600年左右,就算是打電話也需要4.3個小時左右,這個 時間對于人類來說太漫長了,如果說我們把量子糾纏運用到通信上,那么我們就不需要擔心這個問題。
不過目前來說,這個技術(shù)是無法實現(xiàn)的,而且量子通信并不是直接通過量子糾纏來傳遞信息,但是因為量子糾纏具有測量坍塌的特點,通過這個特點對信息進行理論上絕對安全的加密,如果信息有竊聽者,那么會觸發(fā)量子糾纏態(tài)的坍塌,而這種坍塌在竊聽者那里也會出現(xiàn),不過目前最大的問題是,量子糾纏的坍塌是隨機的,我們沒有辦法控制糾纏量子的自旋方向,所以目前我們還沒有辦法錄入有效的信息,這樣我們就沒有辦法傳遞有用的信息。
目前量子力學(xué)還在研究當中,量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué),到底誰才是對的?目前科學(xué)家也沒有準確答案,畢竟這兩個理論都適用于我們的世界中,拿經(jīng)典力學(xué)來說,我們可以通過經(jīng)典力學(xué),準確的計算出物體的加速度、重量,質(zhì)量等等。但是在量子力學(xué)中,有很多不確定的因素,目前科學(xué)家也在積極的研究量子力學(xué)的奧秘,在量子力學(xué)中,任何事情都有多面性,這讓很多科學(xué)家不得不懷疑,我們的世界到底是隨機產(chǎn)生的,還是早就被確定好的?俗話說不識廬山真面目,只緣生在此山中,也許只有我們走出宇宙,才能夠真正明白,我們的世界到底是真實的還是虛假的。不過想要走出宇宙對于人類現(xiàn)在的科技來說實在是太難了。