- 0
- 0
- 0
分享
- 真正的量子极客怎么看《蚁人与黄蜂女:量子狂潮》?
-
2023-02-28
“ 感知技术 · 感触CG · 感受艺术 · 感悟心灵 ”
本文转自公号:极客电影
最新蚁人电影标题叫作“量子狂潮”,因为这次的故事发生在量子力学规律支配的微观世界,漫威称之为“量子领域”。
在现实生活中,也有一群正在掀起“量子狂潮”的极客,他们中有研究量子物理学的科研人员,也有做量子科技应用落地的创业者。
今天我们邀请到两位这样的极客,看看他们如何评价电影《蚁人与黄蜂女:量子狂潮》~
PART.01
Quantumania
量子极客
尹璋琦博士
北京理工大学物理学院教授
博士生导师
A:在量子领域中“时间空间变得无关紧要”,这是电影艺术上的简化。
要进入这样的领域,我们需要进入普朗克尺度,对应长度为10^(-44) 米,时间为 10^(-35) 秒,这比通常的微观量子领域要小得多。在普朗克尺度下,由于不确定原理,量子涨落极为剧烈,空间距离的定义崩解,时间也随之难以定义。 通常意义上的量子领域,并不需要那么小的尺度,纳米以下就足够了,此时时间与空间的定义都没有变化。
电影中所谓的量子领域,应该是普朗克尺度下的量子领域,时间与空间均失去了意义,因此比较其与日常生活中的时间流速也失去了意义。
A:微观世界中,宏观的规则会被微观物理规则取代:
比如说,微观氢原子,最外层电子就不能随便跑,它只能待在某些特定的轨道附近;
量子领域中人不能再依靠声音来交流了,因为声波的波长远长于量子领域中人的高度;
量子领域的人也不能再依靠光来观察了,因为可见光波长在微米尺度,也比量子领域人的高度要大得多,要与量子领域人的尺寸匹配,也许需要用波长更短的X射线或伽马射线。
电影中的量子领域世界与宏观世界看起来毫无区别,这显然不符合科学。
A:“量子通信”是指利用量子相干、量子纠缠等作为资源,来实现信息的安全传输。但穿越时间线的信息传输是违背基本物理定律的,不可能通过量子通讯器来实现。
早在1991年,就有学者从理论上研究过如何“穿越时间线“在多个量子平行宇宙之间通信。研究发现,只需要薛定谔方程中出现非线性即可。但最精确的实验也没有发现薛定谔方程中的非线性。所以从科学上并不能做出电影中的量子通讯器。
当然,科幻电影中如果设定薛定谔方程有非线性,从而可以做出量子通讯器,也无可厚非。
A:上图中的量子世界,感觉似乎是在外太空某个星系之中。而我心目中的量子领域,只有普朗克尺度那么小,充满了各种高能辐射和粒子:粒子塌缩为量子黑洞,而量子黑洞又会迅速变为高能辐射粒子;这两个过程把时空打出无数个破洞,形成时空泡沫。
在普朗克尺度的量子领域中,瞬间与永恒似乎没有区别。
A:物理学家研究的是让宏观生物体进入量子领域,实现量子叠加、量子干涉,直到实现真正宏观生命体生与死的量子叠加,也就是“薛定谔的猫”。目前已实现氨基酸大分子的量子叠加。
蚁人电影中曾出现百微米大小的水熊虫,科学家们提出了制备其量子叠加态的可行的实验方案,并在实验中开展验证。
Q:影片中,蚁人战队与反派战队在量子领域里进行了大决战,给量子领域带来了很大冲击。量子领域发生怎样的变化,才能被我们现实世界感知到?
A:量子领域中的很多变化都可能被宏观世界感知到。比如说,量子领域中的打斗,会伴随能量跃迁,辐射出高能粒子,可以被粒子接收器探测到。
PART.02
Quantumania
量子极客
张文卓博士
夸密量子(Quakey)创始人
前墨子号量子卫星团队成员
Q:电影“量子狂潮”是否符合现实中“量子极客”的想象?
Q:现实生活中,真正的量子领域应该是什么样?
△ 图片来自维基百科
Q:电影中都出现了哪些令人印象深刻的量子力学效果?
Q:量子领域会影响我们的日常生活吗?
Q:影片中还有哪些被“量子极客”关注到的细节?
-
阅读原文
* 文章为作者独立观点,不代表数艺网立场转载须知
- 本文内容由数艺网收录采集自微信公众号CG世界 ,并经数艺网进行了排版优化。转载此文章请在文章开头和结尾标注“作者”、“来源:数艺网” 并附上本页链接: 如您不希望被数艺网所收录,感觉到侵犯到了您的权益,请及时告知数艺网,我们表示诚挚的歉意,并及时处理或删除。