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2025-09-01剛好結果一致!「別處看效應」 669 期

Author 作者 鈴木裕太,池末翔太 監修

 

邁克生干涉儀

提倡者:阿爾伯特.邁克生(Albert Abraham Michelson)
提倡年代:1881 年左右
相關用語:可見光、電波、音波、雷射光

干涉儀就是在合併多股波動時,藉著這些波在同相的部分強烈合併,卻在反相的部分微弱合併之性質,藉此測量頻率的機器。干涉儀為用來測量可見光、電波和音波的基本機器,其中最知名的就是美國物理學家邁克生製造的邁克生干涉儀。邁克生干涉儀的原理是將雷射光分成兩條路線,再讓雷射光反射;假設兩條雷射光在合併時發現,路線的長度不同,代表雷射光的強度與原本不同。雖然邁克生干涉儀的歷史已超過一百年,但如今仍在第一線被使用著,也很常用來測量重力波。


時光機

提倡者:H. G. 威爾斯(Herbert George Wells)、基普.索恩(Kip Stephen Thorne)等
提倡年代:20 世紀~現代
相關用語:黑洞、蟲洞

現代物理學認為,只要應用愛因斯坦的廣義相對論以及黑洞,理論上就有機會前進未來。不過,這套理論認為無法回到過去;當然也有科學家認為可以回到過去,其中之一就是美國物理學家索恩。他認為讓相對論進一步發展,打造「讓未來的智慧生命體通行的蟲洞,就能回到過去」。仍有不少科學家對此提出反對的意見,量子論的科學家更是主張這會讓微觀世界的定律崩壞。儘管議論紛紛,但唯一可以肯定的是,連科學家也對時光機抱有憧憬。


量子遙傳

提倡者:查爾斯.本內特(Charles Leonard Bennett)
提倡年代:1993 年
相關用語:量子力學、量子糾纏

量子遙傳指的是量子狀態在瞬間傳至遠方的現象。電子具有「自旋」的性質,可以分成「向上自旋」與「向下自旋」兩種,且這兩種自旋還能重疊。這種自旋重疊的狀態稱為量子糾纏;當兩個電子具有這種關係,一旦觀測了其中一邊的電子,瞬間就能知道另一邊的電子是向上自旋或是向下自旋。一般認為,這是在一瞬間就傳送出自旋狀態的結果,是量子遙傳的一種。如果這項技術能夠成真,或許「任意門」就有機會實現。

這聽起來很像是哆啦 A 夢的某種祕密道具,其實代表的是在基本粒子研究中的重要誤差。這個效應的意思是,當探索的參數空間過於龐大,會得出乍看之下具有統計意義的觀測結果,但其實就只是偶然發生的結果。


可說是機率論的陷阱

讓我們以生日為例吧。假設一年 365 天出生的機率一致,那麼兩個人的生日剛好都是一月一日的機率大概為「100 萬分之 1」,算是非常低的機率。

可是若不要指定一月一日,而是隨便哪一天都可以的話,那麼機率會上升至「1000分之 3」,遠比剛剛的機率大上許多。假設,這裡的「隨便一天」剛好是一月一日的話,會得到什麼結果呢?明明兩種情況都設定為一月一日,但是機率卻不一樣,而這種剛好一致的情況就稱為別處看效應。

這種效應也會在觀測基本粒子的時候出現。比方說,在觀察希格斯玻色子的時候,就出現了別處效應,得到錯誤的觀測結果。正因為一般的量子力學是以機率論為核心,所以更容易出現這種別處看效應,因此在進行基本粒子的實驗時,就不能不考慮這種別處看效應。


書 名|
《最強 IT・科學超圖解:AI、半導體、核分裂、量子力學、太空電梯……創造我們世界與未來的 180 個物理必修課》
作 者|鈴木裕太,池末翔太 監修
譯 者|許郁文
出版社|創意市集
出版日期| 2025年6月