从古代的马车到现代的汽车,高铁,飞机,火箭。可以说人类在传统的交工具上,已经有很大的飞跃。然而最近有人怀疑了,未来人类能否突破,现代火箭的速度?这个问题是一个很好的问题。

火箭的这个“高速飞行客机”,九十年代中期钱学森在加州理工学院一次报告上首次做了一个非常有意义的展望:“5吨重的火箭,时速可以达到12万千米”这在还没有什么超音速飞机来说是非常不可思议的。现在航天上,远远超越了这个速度。但是物理领域仍然没有制造出一种可以近似,或者靠近光速的“传输”工具。说来也奇怪,光速是我们的速度的上界,每一次速度革命都是一种艰难的迈步。无论在抗压,隔热都是一种很难的技术创新。毫不夸张的说,现在的宏观传输工具已经到达了一个瓶颈,纵使未来“真空管列车普及,也才达到1000km/h,事实上跟光速的3.0*10^8m/s的速度相比还微不足道。” 如果未来人类想在传输技术上面有突破,思路是什么?会采取什么样的方案?又会涉及到哪些领域呢?下面Peter.Yi就浅谈一下自己的观点:

未来人类能否实现宏观物体的超时空传输?-量子客

1、如果未来的传输工具,继续按照现有的,位移速度的概念,宏观移动。这的是很难突破1000km/h的大关。首先宏观物体在地球上运动或多或少会受到摩擦力,以及空气的阻力。尤其是空气的阻力f∝v^2。速度越大物体受到的阻力是越大的,当速度达到一定时候,摩擦产生的热量融化宏观物体。所以现在国家着手研究真空管道列车,当然这个速度已经远甩磁悬浮列车几条大街了。虽然是真空管道但是,不可能做成完全真空,其次列车的底部还与接触面有摩擦。所以我大胆的预测:这种真空管道列车,能够达到1500km/h已经是极限了。(这还是在忽略了安全因素以外的情况。)

2、在航空领域,想要超越火箭的速度,达到我们所谓的“飞碟”之类的速度,我认为这个还需要很长时间探索。如果还是按照我们现有的理论去加速物体,这是很难超越第一宇宙速度的。如果熟悉天文学的朋友可能会想到,“虫洞”利用虫洞从一个地方瞬间转移到另一个地方。这个想法很好,也有很多科普作家猜测UFO就是这种情况。但就我们现在的物理理论仍然无法证明虫洞就是连接两个位置的通道。至少在目前看来,一时半会是很难实现的。

3、利用量子隐形传输(Teleportation)的概念传输宏观物体。这个概念可能有些超前,但仔细分析一下不无道理。首先我们在实验上能够实现量子隐形传输。这个国内的潘建伟老师曾经做过实验进行验证的。如果按照我们的技术水平,目前国内做的最好的是国内科大潘老师组实现的10光子纠缠。按照量子隐形传输理论,可以实现10光子的纠缠传输,现实的体系不仅仅局限于光子体系,原子体系也可以。我们来进行分析一下,一立方厘米的物体有多少原子呢?我们假设原子尺度为埃(10^-10)的量级,换算一下可以预估一立方厘米大概具有10^24的粒子,(为了方便我们记10^23(NA))。我们现有的物理理论能够做到的粒子纠缠个数:还是没达到100.所以可想而知那怕实现一立方厘米的物体隐形传输,都是难上加难。除非又数量级的突破。现在我们假设能够做到任意多的粒子的隐形传输,也考虑生物极速的允许性。我们想象一下,如果现在一个在北京一个安装有隐形传输器(A)的房间,同时在纽约也有一个安装隐形传输器(B)的房间。当一个人进入A装置,启动装置在A处瞬间消失,而在B装置重新出现。这之间的时间差不足1s。就完成了一个人从北京到纽约的过程。仔细想一想,是不是觉得很神奇?最起码我觉得是一件不可思议的一件事情。倘若真有一天能够实现,人类自由传输,那就真的和科幻电影中的人物一样了,瞬间移动,想去哪里就去哪里。然而这里面涉及到的,多粒子纠缠技术,生命个体消失与复原,对现在的物理和生物技术来说,远非一朝一夕能够完成的,仍然是一个distant hope!

本文由量客专栏作者 Peter.Yi  撰稿  未经授权谢绝转载