楊秀秀道:“這個解釋倒是很形象,通俗易懂。然後呢?”
文金戈道:“然後就是,為什麼會有量子糾纏這個概念?透過家庭這個量子體系的類比,我們會發現,量子糾纏是一種很普遍的自然現象。還是以六口之家為例,一般來說,從丈夫的角度來看,父母妻子兒女。對於正常的家庭結構來說,一般是父親和自己外出務工,母親和妻子在家中照看兒女,這樣能夠組成一個相對穩定的家庭。如今有了這個概念,你再去看原子。一個原子中,原子核與電子的關係,像不像一個量子糾纏體系?”
“這……”
楊秀秀遲疑道:“好像……和量子糾纏沒啥關係吧?”
文金戈道:“以氫原子為例,原子核由兩個上夸克和一個下夸克組成,傳遞它們之間強核力的是膠子,穩定原子核狀態的是電子。我們可以看做夸克膠子和電子都是子系統,他們共同組成了一個完整的量子體系。”
楊秀秀道:“可是這並不符合量子糾纏的定義啊!”
文金戈道:“這是量子糾纏的另一種狀態,一個量子體系,並非一定是分散的。事實上,你們解釋的那種量子糾纏體系,反而是很少見的。自然界中的兩個自由粒子,想發生耦合的機率,相當的小。”
楊秀秀問道:“就算每一個原子都是一個處於量子糾纏態的體系,又能代表什麼?”
文金戈道:“原子中,電子圍繞原子核的運動,像不像地球圍繞著太陽?又或者說,像地球上發射的一顆衛星,以超過第一宇宙速度圍繞地球運動的情形?”
楊秀秀點點頭。
文金戈道:“我現在問你一個問題,衛星為什麼能夠圍繞地球運動?”
楊秀秀感覺文金戈有些莫名其妙:“你剛剛不是說過,因為一旦有物體的速度達到7.9千米每秒這個第一宇宙速度,就會脫離地球引力圍繞地球運動。”
文金戈道:“那麼,為什麼物體速度達到第一宇宙速度,就會脫離地球引力圍繞地球運動?”
楊秀秀翻了一個白眼:“這是觀察和實驗計算得出的資料。”
文金戈道:“你並沒有明白我的意思,我這個問題是想說,衛星是一個死物,地球也是一個死物,它們是靠什麼知道,自己與對方的相對位置和速度的?從而能在相對速度為7.9千米每秒時脫離與對方的引力?”
楊秀秀不確定道:“應該是引力?”
文金戈道:“姑且定性為引力,那麼原子呢?氫原子中,原子核帶一個正電荷,電子帶一個負電荷,電子在距離原子核一定距離的軌道運動,由於強核力的存在,電子無法接觸到原子核,當原子接收到足夠的能量後,電子會由基態轉變為激發態,進行電子躍遷。還是那個問題,電子是依靠什麼得知的,自己與原子核的相對位置和速度?又是怎麼知道自己該何時躍遷?”
楊秀秀道:“能量吧?電子獲取能量後會更加活躍,當達到足夠的活躍程度時,就會發生躍遷,就像衛星有足夠的速度來脫離引力一樣。”
文金戈道:“說的好,是能量,足夠的能量。那麼,電子是如何判斷能量是否足夠呢?對於電子躍遷這個過程,我們可以理解為電子以接近光速圍繞原子核運動,能量的增加會提高電子的速度,最終電子的速度足以抵抗正負電荷之間的吸引力,從而躍遷直下一電子軌道或者脫離原子。這類似於衛星脫離地球引力的過程。”
楊秀秀皺著眉頭看著文金戈:“你究竟要表達什麼?就不能說的明白一點?”
文金戈道:“我說過,每一個原子都相當於一個獨立的量子體系,那麼相應的,每一個量子體系中的子系統,都會有著相應的聯絡。就像衛星升空是由地球上的人類所操控的,電子躍遷也一樣,它並非只是單一的電子狀態變化,還與原子核有關。你也可以理解為,原子中有一種物質,能讓原子核與電子聯絡。正是這種聯絡,電子躍遷才能被精確的實現。”
“再說回我們之前提到的家庭,一個六口之家,一個家庭體系的維繫,需要怎麼做?需要家庭成員之間不間斷的通訊與交流,否則家庭這個概念對於六個子系統又有什麼意義?對於量子而言同樣如此,兩個耦合的粒子,也必然是要保持著一種不間斷的通訊和交流。那麼,它們是透過什麼交流呢?”
楊秀秀終於理解了文金戈的話,低頭沉思,幾分鐘後才道:“快子!”
文金戈道:“你們很不錯,正是快子,你們理解中的快子是什麼?”
楊秀秀道:“快子只是一種存在於理論中的粒子。物理學的定義,它是一種負質量的粒子,當它的能量越大,速度越小,它的速度越來越接近光速但始終略高於光速。當它的能量無限小,它的速度就無限大。科學界對於快子有著不同的猜測,但都沒有什麼實質性的證據證明。不過快子的存在是被科學界肯定的。”
文金戈道:“沒錯,快子是存在的。量子糾纏中的量子體系,正是由快子在子系統之間傳遞資訊的。”
楊秀秀道:“所以你找到了快子?”
文金戈道:“並沒有。但是我可以使用它。”
楊秀秀不解:“你都能使用它了,還說沒有找到?”
文金戈道:“你們能利用光子,但你們能看到光子嗎?”
楊秀秀恍然,隨即問道:“你是怎麼發現和使用快子的?”
文金戈道:“你們稱呼它為快子,其實並不正確,我對它有一個更容易理解的叫法,因果子。”
楊秀秀疑惑道:“因果子?有什麼說法?”
文金戈道:“接下來我要說的一切,你們可能很難理解和接受,但是沒關係,先記著,你們終有一天能夠理解的。”
楊秀秀道更加迷惑:“什麼意思?”
文金戈沒有回答,而是問了一個問題:“如今的基本粒子,一共有多少種?”