量子纠缠与凝聚态的“循环解释”
  当狭义相对论不能解释万有引力的属性和传播时，爱因斯坦意识到相对论的“狭义性”，将狭义相对论推广到广义相对论，重新解释了引力的属性，预测了引力以光速传播；当哈勃在威尔逊山的天文台发现遥远星系的红移，推断我们的宇宙正在膨胀时，物理学家重新找回爱因斯坦场方程中的宇宙学常数项；当二十年前的一支天文团队发现宇宙的加速膨胀时，他们对爱因斯坦的宇宙学常数项进行了深度挖掘，用暗能量来解释遥远星系之间的相互排斥，与日益成为经典的广义相对论相比，解释天体排斥力的暗能量理论只是“初露端倪”。本作者发现，广义相对论和暗能量理论至少有一点是相同的，即：两种理论都把“力的属性”理解为天体以外的时空作用，广义相对论证明了时空的弯曲产生引力，而暗能量理论明了时空的内在属性产生斥力。如果我们将“万有引力”和“万有斥力”理解为时空的属性，或者是弯曲的作用，或者是“真空能量”的作用，那么，本作者将两种理论与时空结构的共同联系解释为“等效原理”，将它们的“等效性关联”构筑在共同的时空结构上。既然广义相对论和暗能量理论的本质指向了星系间的时空结构，我们有理由相信，未来的物理学指向了时空物理学，中国科学家为了实现科技强国的梦想，在物理学和宇宙学的领域积极探测时空中的引力波，提升中国空间科学的技术水平，在时空物理学的未来探索中唱响“中国好声音”。

  当1932年天文学家弗里茨·扎维奇发现了星系团中星系的异常运动，推测“暗物质”的存在，用暗物质理论来解释这些星系速度的异常，之后的各国天文学家发现星系中恒星的异常运动，他们同样用暗物质理论来解释这些恒星速度的异常。近几十年来，物理学家根据天文学家的观测积极开展暗物质探测，却一直没有发现暗物质粒的行踪，如何在排除暗物质的条件下，有效地解释星系团中的星系和星系中的恒星围绕中心转动的速度异常，秉持“创新是科学发展的灵魂”的物理学家创建了“修正引力理论”，虽然修正引力理论和暗物质理论都能够解释星系团和星系中“迷失的物质”，符合“等效性解释”的宇宙哲学原理，但是，两种理论不能互相取代，暗物质理论对引力的解释与普通物质没有什么不同，而修正引力理论对引力的解释有超越广义相对论的趋向，融合了广义相对论、量信息论、热力学的内容，代表一种“新物理学”的方向。1935年，爱因斯坦、波多尔斯基和罗森等人提出一种波，其量态的基本特征是在任何情形下，都不可以写成两个系统量态的直积形式，这样的量态称为纠缠态。2000年，美国国家标准局在离阱系统上实现了四离的纠缠态。2015年3月6日，中国科技大学潘建伟教授主持的量隐形传态研究项目组2013年测出，量纠缠的传输速度至少比光速高4个数量级。面对量技术蒸蒸日上的发展态势，物理学家如何解释“量纠缠”？如何构建二十一世纪的“量纠缠理论”？

  1924年，年轻的印度物理学家波色给声名赫赫的爱因斯坦寄去了一篇论文，波色的这篇论文曾遭遇杂志编辑的“断然拒绝”，文章被删除的理由是他提出了一种“原态”的新理论，按照传统量理论的观点，一个体系的所有原都可以得到辨识，而在波色给出的一种“原态”中，所有的原聚合一体，失去了单个原的属性。“慧眼识珠”的爱因斯坦在波色的论文中发现了新线索，在1924年和1925年发表了两篇论文，将波色的“原态”设想提升到理论的高度，奠定了“冷聚态物理学”的基础，为了纪念波色和爱因斯坦在冷聚体物理领域所作的开创性工作，科学史家将起初由波色设想的“原态”称之为“波色·爱因斯坦凝聚态”、或“BEC”，它是由波色和爱因斯坦共同预言的“第五种物质态”，就像物质有固态、气态、液态和等离体态一样，原物质还有“第五态”，即：当系统的温度足够低时，运动速度足够慢的原将聚集到能量最低的同一量态，处于凝聚态的所有原齐唱“同一首歌”，形成“步调一致”的阵势，产生完全相同的物理性质，当系统温度接近绝对零度时，原的热运动消失，原处于理想的冷聚态。近几十年来，世界上几十个物理实验室“制备”了“BEC”，证实了波色和爱因斯坦在1924年提出的预言，1995年6月，美国科学家康奈尔和维曼、德国科学家克特勒由于在鉫原的蒸汽体中第一次直接观测到波色·爱因斯坦凝聚体，从而获得2001年的诺贝尔物理学奖。

  根据波色和爱因斯坦的解释，在正常的温湿下，原可以处于任何一个能级，一些原位于高的能级，另一些原位于低的能级，就像一些电位于原核高的能级，另一些电位于原核低的能级一样，但是，在非常低的温度下，大部分的原从高的能级跌落到低的能级，就像发生“原大厦”的坍塌一样，大量的跌落到“基态”的原失去了个性，表现一种“超大原”的共有特征，形成凝聚的原态。激光器的光群、超导体的电群、液压机的液态分、磁铁棒的磁钜群等粒系统可以看成是“波色·爱因斯坦凝聚体”，这些粒表现了信息传递的超光速、甚至瞬时性的特点，凝聚体的粒形成一种非常奇特的联系机制，实现了信息的“共享”，就像我们在互联中实现了人类信息的共享、共有一样，互联构建了“共享经济”的信息平台，每一个人的思想都是互联的一个信息“触发点”，在互联的世界中，人与人的距离不是问题。在凝聚体中，无论粒之间的距离有多远，信息传递远远超出了互联传输的光速，所有粒“千篇一律”的行为与我们未知的信息传递机制有关，量通讯技术应用了这种机制，但是，如何解释凝聚体的量行为？如何构建二十一世纪的“凝聚体理论”？

  为了解释凝聚体行为，物理学家应用了量纠缠理论；为了解释量纠缠行为，物理学家应用了凝聚体理论，形成了本作者称之为的“双向解释”、或者“循环解释”，目前，对凝聚体现象的最好解释是量纠缠理论，同样，对量纠缠现象的最好解释是凝聚体理论，本作者将两种理论之间的“循环论证”理解为“等效性解释”，或者两种理论的解释符合“等效原理”，显然，“循环解释”会遇到科学哲学思辨的“鸡生蛋、蛋生鸡”悖论，主张“鸡生蛋”的哲学家和主张“蛋生鸡”的哲学家谁也服不了谁，“双向论证”的结果导致“等效性解释”，如果我们跳出这类循环圈，在“鸡和蛋”之外的生态系统中寻找一个生命的种，那么我们会发现，“鸡和蛋”也许有生命种的共同起源。跳出量纠缠和凝聚体循环解释的“怪圈”绝非易事，在古怪离奇的量世界，“广义测不准原理”表现得十分明显，我们现有的实验手段和数学工具存在这样和那样的不足。最近在络上流行一本电书——《破解纠缠之谜》，据称这本书由李布列里尔撰写，该作者应用凝聚体理论解释了量纠缠现象，相当成功地解答了纠缠行为“鬼魅般的超距作用”，凝聚体的两个、或多个粒之间的信息通过所谓的“信息克隆”实现了超光速传递，凝聚体粒的“同步行为”用于解释量纠缠中信息传送的超光速现象，然而，本作者向李布列里尔提出的一个问题是：如何解释凝聚体粒的“一致性行为”？

  李布列里尔观点的“最大亮点”是将宇宙的整个空间看成一个理想的、或标准的“波色·爱因斯坦凝聚体”，“暗能量”是其中的“本底能量”、或“基态能量”，物理学家大为·波姆将“暗能量”解释为“隐变量”、或“量势”，宇宙真空的每个“单元格”可以看成是处于基态能级的“粒”、或量，根据凝聚态理论的解释，宇宙真空的“粒”、或量在最低的“暗能量”中产生“齐声合唱”的凝聚行为，使得两个、或多个相互纠缠的粒即使在相距遥远的地方也能实现信息的瞬间传递，达到超光速的效果。李布列里尔还用宇宙真空的凝聚体解释牛顿的第三定律，作用力和反作用力的“信息传递”超过了光速，它们“同时产生、同时消灭”，比如：将地球吸引月球看成是作用力，那么，月球吸引地球就是反作用力，作用力和反作用力的“共生共灭”与时空凝聚体的“共享”属性有关。本作者不反对在宇宙真空存在我们未知凝聚态机制的观点，但是，本作者向李布列里尔提出的另一个问题是：爱因斯坦认为引力的传播需要时间，为什么引力波的传输不能超越光速？为什么引力波的传播似乎违背“太空凝聚体”的作用机制？

  （邓如山2017-3-10邮箱：deepmind_123@163.）

  (CircurreasoniweentwotheoriesofQuaaanddeter)

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