2018年,在“漫威超級英雄世界”中有兩件大事發生:第一件事是超級大反派“滅霸”成功集齊了六顆無限寶石,打個響指,令宇宙中一半的生命灰飛煙滅;第二件事,就是超級英雄終于進軍量子領域,展開史無前例的超級大冒險,而這件事的結果,很可能會在2019年直接影響到超級英雄們能否戰勝“滅霸”,挽救宇宙!
蟻人歸來
2018年下半年的科幻大片重頭戲,絕對非《蟻人2:黃蜂女現身》莫屬。鑒于電影已經拍到了第二部,咱們有必要從頭了解一下蟻人這個另類的超級英雄。
《蟻人》講述了一位名叫斯科特·朗的家伙意外獲得了令身體縮小或放大的神奇力量,并與惡勢力斗爭到底的故事。這位超級英雄和我們所熟悉的“復仇者聯盟”中的美國隊長、鋼鐵俠、雷神都不一樣,那些英雄都是一臉正義、身材魁梧、身手矯健的傳統超級英雄,一看就靠譜,一看就想被他們保護。而這位蟻人……怎么說呢,他比較“特別”。
在獲得超能力之前,斯科特原本是一名技術人員,但陰差陽錯、鬼使神差成了個騙子,他本來沒有什么高尚的理想和信念,卻莫名其妙地獲得了縮小的能力,于是他大驚失色,一開始是拒絕為正義而戰的,但是,英雄就是英雄,內心深處始終有著剪不斷、理還亂的正義之心。最終他戰勝了自己的怯懦,以有史以來“體量最小”的超級英雄身份,力挽狂瀾,拯救世界。
話說,這位蟻人究竟有多小呢?
比你想象的還要小
在前后兩部《蟻人》電影中,斯科特先生通常的作戰形態都是穿上戰衣,縮小為螞蟻大小,甚至可以騎在飛蟻身上往來沖鋒,酷勁十足。
如果是這樣,那么蟻人的確很小,但似乎還不夠小。而且,如果蟻人僅僅是能夠縮小到螞蟻那么大,那么他在作戰時的殺傷力是非常有限的,頂多相當于一個有著高度隱蔽特性的微縮特工,搞搞偷襲什么的還行,很難想象在真正毀滅天地的“宇宙級”戰爭中,他能夠貢獻多大的戰斗力。
可是,一切跡象都表明,蟻人在未來的宇宙無限戰爭中,是有著絕對主導性地位的,甚至整個宇宙的前途與命運都要取決于他!這,太夸張了吧?
不不不,并不夸張。因為你要知道,我們對蟻人的認知是很有限的,他真正的實力要強悍得多——他可以將自己無限縮小,直到近乎消失!而在這種情況下,蟻人對世界的影響力,卻會變得無比之大!
奇異的量子領域
蟻人之所以有著改天換地般的超級能力,是因為他是目前唯一可以進入量子領域的超級英雄。
什么是量子領域?
“量子”是一個物理學上的理論概念,你可以理解為這個世界上最小的物理單元。對,比你知道的分子、原子還要小。小到什么程度?比方說,你的頭發絲夠細了吧?而一個量子的直徑,可能只有頭發絲直徑的幾千萬分之一,甚至幾億分之一!
現在,你可以想象一下,如果你也像蟻人一樣,能夠縮小到一個量子那么小,甚至比量子還要小,那么你周圍的世界會變成什么樣?
不可思議的實驗
現在,請做好準備,一旦我們正式展開有關量子領域的話題,很多情況可能都會是你始料未及的。比如說,雙縫實驗。
雙縫實驗是量子物理學中的一個經典實驗。這個實驗是這樣的:假設有一定數量的量子同時穿過一塊擋板上的兩個縫隙,你猜它們會沿著怎樣的軌跡運行?在宏觀世界,我們可以想象得到,如果在擋板后面還有一塊完整無瑕的黑板,那么量子穿過雙縫后,一定會撞到黑板上,在黑板上留下規律的兩道痕跡,正如兩道縫隙那樣。
但是,在量子領域,量子之間是存在擾動的,量子在穿過兩道縫隙后的運行軌跡根本是雜亂無章沒有規律的,它們在黑板上留下的痕跡也是亂七八糟的一堆,完全看不出穿過縫隙的影響。
這可能嗎?在宏觀世界,這不可能,但在微觀量子領域,這就是真實情況。而且,更令人難以理解的是,量子的運動軌跡甚至可以因為被人看到而發生改變,也就是說,一個量子如何運動,即取決于它自己那完全摸不著規律的“心情”,也取決于它是否被“看到”。
哦,我的天!量子領域究竟是個什么鬼世界?
既生也死
雙縫實驗昭示了一個關于量子科學的真理:任何一個量子,都同時存在兩種可能性。注意,是兩種可能性同時存在,而不是非此即彼。著名的物理學家埃爾溫·薛定諤曾經將這種現象用一個有趣但詭異的故事講得活靈活現:
假設有一只貓被關在一個箱子里,我們看不到箱子里的情況,只知道箱子里還放著一種能導致死亡的放射性物質。那么問題來了,箱子里的貓是死了呢,還是活著?除非我們打開箱子,否則這只貓在理論上就是死亡和活著兩種狀態同時存在!
量子領域這種“兩種狀況同時存在”的不確定原理,正是蟻人超級能力的最終體現。想想看,當蟻人縮小到量子大小的時候,敵人是無法判斷蟻人下一步的任何行動的,對處于宏觀世界的敵人來說,這一刻,蟻人既可以是活的,也可以是死的,既可以在非洲,也可以在你鄰居家的馬桶里……你不知道蟻人會在何時、何地、以何種方式向你發起攻擊,防不勝防。
強大的量子糾纏
在量子領域,蟻人給我們的啟示還沒結束。在量子科學中,科學家現階段最感興趣的是“量子糾纏”。糾纏是普遍存在于微觀世界中的一種物理現象,它的表現很有趣:當兩個量子之間有糾纏關系時,不管相距多么遙遠,兩個量子都會同步運動。你也可以這樣理解:假設有兩個相互糾纏的量子,一個在地球上,另一個在銀河系以外的某個星球上,那么當地球上的量子原地轉了個圈,銀河系外的另一個量子也會同時做出同樣的動作。在電影中,量子糾纏也得到了生動的展現:蟻人將自己無限縮小,進入量子領域尋找黃蜂女前輩,正是量子糾纏讓他們之間有了相互感應。
量子糾纏這種不可思議的特性,是不是特別適合用在通信領域?沒錯,目前以中國科學家為首,全世界都在對量子通信技術進行深入研究。量子通信技術基于量子糾纏,幾乎能夠忽略時空的影響,讓信息的傳遞速度遠超光速萬倍!而且,因為量子是最小的不可分割的物理單元,它所攜帶的信息就不會被一點一點地竊取,這樣就能最大限度地保證信息的安全。
無限可能、不可預測的量子領域實在是太匪夷所思了,甚至讓人難以理解。量子科學是非常前沿的科學嗎?其實也不是,一百多年來,正是量子力學奠定了我們今天整個物理學的基礎,而隨著量子糾纏等技術取得重大突破,人類將通過量子領域的發現,更快、更多地改變世界的面貌。蟻人這位超級英雄顯然應該是屬于未來的,而且理論上嘛,無人能敵!