能把我发射到度假地吗？
作者：vip 人气：
次 时间：2004年11月16日 星级：
量子物理学研究的进展无疑为人类铺就了一条让幻想走向现实的道路。物理学家已成功地发送了光子和原子。目前，他们正对更大的物体和在更过的距离上进行传输研究。那么，何时到人呢？
最美妙的灵感常常产生于缺钱的时候：60年代初，美国电影剧本作家吉纳·罗登贝瑞就因为手头拮据而创造了一个世界性的神话。那时，他计划拍一部给成人看的科幻系列电影，正在寻找一种适当的途径，让定航员在外星球登陆。然而，资金的缺乏不允许他每星期都拍摄一艘宇宙飞船的登陆。
这位聪明的作家找到的解决办法是：在一台魔术装置中，宇航员消失得无影无踪，然后再降落到任何一处希望抵达的地点。他绘声绘色地描述了全部过程，其中，提到一个必须调准的“输送焦距”，并声称，宇航员经由“扫描”和“蜚物质化”，被暂时安置在一个“结构储存器”中：关于输送装置，他只是含糊其辞地称之为“环状锁闭发射器”。就这样，一个令人惊异的“空间置换”的故事被搬上了银幕；在科幻系列电影《星球旅行》中，空间置换是一件非常普通的事情，除了平淡地说一句“发射我吧，苏格兰人！”之外，没有人会把它当作话题来谈论。
“发射我吧，苏格兰人”：
对于科幻系列电影《星球旅行》中的探险队来说：“发射”属于日常发生的事情。但对于我们现在的地球人而言，这样一种输送方式还是空想。但是，用光速“输送”人体的最初试验毕竟已经开始。
可是，对于我们这些还未实现这一梦想的地球人来说，这一天才的灵感不仅给我们留下了深刻的印象，而且也唤起了最美好的幻想：谁不向往自己有一天会被发射出去，或进人太阳，或去休假，或去任何一个地方呢？事实上，许多人已在思考，可否以某种方式轻而易举地完成地点变换。
其中一个人就是美国物理学家劳伦斯·克劳斯。他的研究结果表明：在我们发射自己去休假之前，还有一大堆“家务活”要先一步完成。克劳斯明确地指出，要把一个人运送出去，还存在着巨大的和几乎不可解决的问题。
第一个问题是：人的身体是由物质组成的，如果用光速把人的身体移动到另一个地点，那么，就必须将它“唯物质化”。经这位物理学家计算，单单突破原子核内部的限定力，就必须把身体加热到1万亿度──一这比太阳内部的热度还要高几百倍。只有在这一温度下，物质才能变为光，并通过光速输送到任何一个地点。对每一个被输送的人来说，所使用的能量要超过迄今为止人类全部能量消耗的大约1000倍。
第二个问题是：发射仪器必须在目的地将物质重新组合起来。为了知道如何组合，它就需要获得人体所有原子结构的精确信息。据克劳斯估计，每一个原子约为1000字节，诸如原子的位置，原子之间的关系，原子的能量水平，原子的振荡状态等等，描述一个人体的所有原子总共需要1031字节！
这一信息量究竟有多大，可进行一番比较：世界上全部图书所含有的信息为1015字节，仅是完整描述一个人所需要的信息的1亿亿分之一。仅传输这些数据，即使对今天速度最快的计算机来说，也会花去比宇宙年龄还要长2000倍的时间。
前面两个问题，也许通过未来技术的发展可以得到解决，但第三个问题却是一个原则性的问题：精确描述人的原子结构，从根本上来说是不可能的。理由就是：海森伯测不准原理。根据这一尤其在微观粒子层面上产生效应的原理，我们不可能准确地确定一个粒子的特征。例如，如果我们想知道一个粒子的位置，那么我们就会失去所有关于它的速度的信息，反之亦然。
《星球旅行》的创作者则巧妙地将这一问题蒙混了过去。他们发明了一台使发射成为可能的“海森伯补偿器”。当问到这台补偿器是如何进行工作时，该影片的技术顾问迈克尔·奥库达的回答便是：“好的，谢谢！”
科学家们当然不会如此简单地解决问题。因斯布鲁克大学的蔡林格教授和他的研究小组成功地解决了上述3个问题中最难的第三个问题。他们制造了一个基本粒子的模型，并让它出现在另一个地点。由此可以说，他们发射了人类的第一个粒子！他们的方法是：放弃测定所发射的原粒子的特征──即只发送粒子，而不认识粒子。
为了弄清这一方法是怎样获得成功的，我们必须稍稍深入奇异的微观粒子世界。在这里，最有效的是对我们人类全部健康理智予以嘲弄的量子力学的法则，对此物理学大师尼尔斯·玻尔风趣地说：“谁能思考量子理论而又没被它搞得头晕目眩，谁就没有真正理解量子理论。”
在量子世界中，粒子不只是对我们隐蔽它们的特征，而且还可能同时处于矛盾的状态之中：一个普通的、单色的球要么是红的，要么是绿的；但一个量子球却可能同时是红的和绿的，就像一种50％红和50％绿的混合。只有在我们去观察它的时刻，才会从各种不同可能性的纠缠中产生出一个独一无二的现实：在一部分情况下，它向我们显现为红，在另一部分情况下，向我们显现为绿。人们无法事先说出将会看到什么颜色。
此外还有一个值得注意的现象：在某些特定的情况下，一个单独的粒子可能同时出现在两个地点。或者说，两个分离的
量子物理学研究的进展无疑为人类铺就了一条让幻想走向现实的道路。物理学家已成功地发送了光子和原子。目前，他们正对更大的物体和在更过的距离上进行传输研究。那么，何时到人呢？
最美妙的灵感常常产生于缺钱的时候：60年代初，美国电影剧本作家吉纳·罗登贝瑞就因为手头拮据而创造了一个世界性的神话。那时，他计划拍一部给成人看的科幻系列电影，正在寻找一种适当的途径，让定航员在外星球登陆。然而，资金的缺乏不允许他每星期都拍摄一艘宇宙飞船的登陆。
这位聪明的作家找到的解决办法是：在一台魔术装置中，宇航员消失得无影无踪，然后再降落到任何一处希望抵达的地点。他绘声绘色地描述了全部过程，其中，提到一个必须调准的“输送焦距”，并声称，宇航员经由“扫描”和“蜚物质化”，被暂时安置在一个“结构储存器”中：关于输送装置，他只是含糊其辞地称之为“环状锁闭发射器”。就这样，一个令人惊异的“空间置换”的故事被搬上了银幕；在科幻系列电影《星球旅行》中，空间置换是一件非常普通的事情，除了平淡地说一句“发射我吧，苏格兰人！”之外，没有人会把它当作话题来谈论。
“发射我吧，苏格兰人”：
对于科幻系列电影《星球旅行》中的探险队来说：“发射”属于日常发生的事情。但对于我们现在的地球人而言，这样一种输送方式还是空想。但是，用光速“输送”人体的最初试验毕竟已经开始。
可是，对于我们这些还未实现这一梦想的地球人来说，这一天才的灵感不仅给我们留下了深刻的印象，而且也唤起了最美好的幻想：谁不向往自己有一天会被发射出去，或进人太阳，或去休假，或去任何一个地方呢？事实上，许多人已在思考，可否以某种方式轻而易举地完成地点变换。
其中一个人就是美国物理学家劳伦斯·克劳斯。他的研究结果表明：在我们发射自己去休假之前，还有一大堆“家务活”要先一步完成。克劳斯明确地指出，要把一个人运送出去，还存在着巨大的和几乎不可解决的问题。
第一个问题是：人的身体是由物质组成的，如果用光速把人的身体移动到另一个地点，那么，就必须将它“唯物质化”。经这位物理学家计算，单单突破原子核内部的限定力，就必须把身体加热到1万亿度──一这比太阳内部的热度还要高几百倍。只有在这一温度下，物质才能变为光，并通过光速输送到任何一个地点。对每一个被输送的人来说，所使用的能量要超过迄今为止人类全部能量消耗的大约1000倍。
第二个问题是：发射仪器必须在目的地将物质重新组合起来。为了知道如何组合，它就需要获得人体所有原子结构的精确信息。据克劳斯估计，每一个原子约为1000字节，诸如原子的位置，原子之间的关系，原子的能量水平，原子的振荡状态等等，描述一个人体的所有原子总共需要1031字节！
这一信息量究竟有多大，可进行一番比较：世界上全部图书所含有的信息为1015字节，仅是完整描述一个人所需要的信息的1亿亿分之一。仅传输这些数据，即使对今天速度最快的计算机来说，也会花去比宇宙年龄还要长2000倍的时间。
前面两个问题，也许通过未来技术的发展可以得到解决，但第三个问题却是一个原则性的问题：精确描述人的原子结构，从根本上来说是不可能的。理由就是：海森伯测不准原理。根据这一尤其在微观粒子层面上产生效应的原理，我们不可能准确地确定一个粒子的特征。例如，如果我们想知道一个粒子的位置，那么我们就会失去所有关于它的速度的信息，反之亦然。
《星球旅行》的创作者则巧妙地将这一问题蒙混了过去。他们发明了一台使发射成为可能的“海森伯补偿器”。当问到这台补偿器是如何进行工作时，该影片的技术顾问迈克尔·奥库达的回答便是：“好的，谢谢！”
科学家们当然不会如此简单地解决问题。因斯布鲁克大学的蔡林格教授和他的研究小组成功地解决了上述3个问题中最难的第三个问题。他们制造了一个基本粒子的模型，并让它出现在另一个地点。由此可以说，他们发射了人类的第一个粒子！他们的方法是：放弃测定所发射的原粒子的特征──即只发送粒子，而不认识粒子。
为了弄清这一方法是怎样获得成功的，我们必须稍稍深入奇异的微观粒子世界。在这里，最有效的是对我们人类全部健康理智予以嘲弄的量子力学的法则，对此物理学大师尼尔斯·玻尔风趣地说：“谁能思考量子理论而又没被它搞得头晕目眩，谁就没有真正理解量子理论。”
在量子世界中，粒子不只是对我们隐蔽它们的特征，而且还可能同时处于矛盾的状态之中：一个普通的、单色的球要么是红的，要么是绿的；但一个量子球却可能同时是红的和绿的，就像一种50％红和50％绿的混合。只有在我们去观察它的时刻，才会从各种不同可能性的纠缠中产生出一个独一无二的现实：在一部分情况下，它向我们显现为红，在另一部分情况下，向我们显现为绿。人们无法事先说出将会看到什么颜色。
此外还有一个值得注意的现象：在某些特定的情况下，一个单独的粒子可能同时出现在两个地点。或者说，两个分离的
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