星球大战物理学：力量真的存在吗？

随着“星球大战：最后的绝地”在影院上映，其女主角雷伊试图从一位年迈而孤立的卢克天行者那里学习部队的方式，它提出了一些明显而持续的问题：

科学中有什么东西 - 尤其是量子物理学 - 类似于力量吗?可以从远处瞬间操纵物体吗?

答案，现代物理学可能有。

这些不是您正在寻找的力量

欧比旺克诺比在原版“星球大战”电影中告诉卢克天行者，原力“围绕着我们并穿透我们;它将银河系联系在一起。”

现代物理学家知道实际上有四种基本力量：两种核力，即电磁力和引力。所有这些都在将物质结合在一起起作用，从最小的原子到最大的行星。

然而，这些可能不是我们正在寻找的力量。老本肯诺比，尤达，以及最终的卢克，可以通过心灵感应远距离传播，并用他们的思想移动物体。

这些壮举有可能吗?物理定律对此有何看法?

我发现你缺乏信心令人不安

爱因斯坦的相对论对我们的通信速度有一些严格的限制 - 最终的速度限制是光的速度。

因此，如果您需要向Alderaan发送消息以警告公民进行帝国攻击，那么总会有延迟。即使您想要，也无法及时发出警告，因为光线需要时间才能传输信息。

在死星摧毁奥德兰之后的几个瞬间，本·克诺比不可能感受到部队的干扰。或者他可以吗?

这是真的，全部

量子物理学对远距离传输的信息有什么看法?不幸的是，即使我们拥有千年隼，我们也无法打破爱因斯坦的速度限制。我们将搁置Han Solo可能不那么荒谬的主张，即它使Kessel Run在不到12秒差距中 - 衡量距离，而不是时间。

然而，通过量子力学技巧，您可以以特殊方式链接两个粒子，将它们分开，然后在远距离观察一个粒子对另一个粒子的影响。这被称为量子纠缠 - 将两个物体放置在相同的纠缠量子状态中。而且比星球大战创造者乔治卢卡斯想出的任何东西都要怪(当然，Jar Jar Binks被排除在外)。

纠缠可以在实验室中用光粒子来证明。当这两个粒子或光子在很远的距离上分离时，它们仍然相互关联。如果您测量一个粒子，则无论距离多远，都会立即确定另一个粒子的状态。

爱因斯坦并不喜欢这个想法，因为它是“远距离的幽灵行动”。然而，现代物理实验表明，纠缠是真实的 - 粒子可以在很远的距离上连接。

正如汉索罗所说：“这是真的。全部。”

事实上，乔治卢卡斯在撰写“星球大战”的原始剧本时受到了量子理论的影响。在20世纪60年代末和70年代初期，新时代思想家提出量子纠缠是一种“力量”，它确实将我们所有人联系在一起。

在物理实验中众所周知，观察者可能与他们正在测量的物体纠缠在一起，从而改变了测量。

这导致了我们都以某种方式纠缠在一起的想法，并且银河系中的每个生物之间确实存在联系。

我对此感觉不好

但是有一个问题。对于日常物体，量子纠缠的影响往往非常小。

如果Kylo Ren是物理学家，他可以操纵一些光粒子变成量子纠缠，但是在其轨道上停止激光束会更加困难。

然而，在凝聚态物理世界中- 固体 - 缠结的研究更为常见。

固态物理学家研究数十亿和数十亿粒子的纠缠在一起，通常具有超导的壮观新结果。

这些新现象 - 例如在迈斯纳效应中漂浮在磁体上的超导体- 来自电子的宏观量子纠缠，或者是在远距离上作用的怪异“力”。

在这些新的“ 量子材料 ”中，量子纠缠的“力”确实觉醒了。

从某种角度来看

因此，正如Ben Kenobi所说，从某种观点来看，“原力”背后的想法有一些道理。

量子纠缠在现代物理学中起着重要作用，它是物质和能量的约束原则。然而，大规模的量子纠缠很难实现，甚至更难以在生物中观察到。

那么“原力”是“所有生物创造的能量场?”

物理学家目前才刚刚研究量子纠缠在生物学中的影响，在一个相对较新的领域称为“量子生物学”。

有间接证据表明大量生物分子中的过程可能受到量子纠缠效应的影响。

纠缠在生命过程中发挥重要作用的几率似乎很低。然而，正如Han Solo所说：“永远不要告诉我赔率!”