来自 doctor J 的提问：
“天呐，你是量子重力吗？因为我相对地被你吸引了。我完全不知道你指的是什么，也不知道你在说什么，不过谢谢。”
大家好，我是布莱恩·葛林，物理学家、教授、作家。今天我来这里回答你们在网上提出的问题。这里是量子物理之源。
提问：人们真的理解量子物理吗？还是说我们都只是假装自己理解？
我们理解核心思想，但这些思想和我们根据日常经验认为宇宙中应该会发生的事情非常不同。所以我们必须重新调整思维，以符合量子物理的发现。而这并不容易，但对于我们这些沉浸在这些思想中的人来说，这是能够做到的事。所以没错，我们确实对量子物理了解很多。
下一个问题来自“们”：有没有哪个像我这样头发花白的教授，把铅笔穿过一张折叠的纸来解释虫洞，结果让人听了直呼“啊”？对我来说，那依然像是一种无法理解的魔法。
那在一张纸上取两个点，我可以画一条线把它们连起来，你会发现那条线有点长。所以想象这是在太空中，也许这个是仙女座星系，这个是我们的银河系。空间的结构可以被操控，可以弯曲。于是这两个原本相距很远的位置，现在就靠得非常近。所以如果我把铅笔穿过去，你现在就会看到两个位置之间的这条橙色通道，那就是虫洞。
我们不知道虫洞是否真实存在，它们是从广义相对论的数学中推导出来的。但如果它们真的存在，原则上可以提供从一个位置到另一个位置的捷径。
来自 do 的问题：如果我一次又一次地撞墙，量子隧穿最终能让我穿过这面墙吗？如果可以的话，我们能不能计算或估算出我需要撞墙多少次才能穿过去？
能，确实如此，那就是会发生的情况。听着，我们不会用人体这种宏观物体来做量子力学实验，但我们会做一个简化版本，相当于你撞墙的做法。只不过我们用的是电子、中子或质子这类粒子，一次又一次地把它射向障碍物。在一小部分情况下，我们确实会发现它穿过了障碍物，而经典物理认为它不可能穿过去。
如果把规模放大，对原则上像你的身体这样的多粒子系统也可以进行同样的实验。你必须撞击这个障碍物极其多次，这个数字会以我们当前宇宙年龄的指数级增长。你穿过障碍物的概率就是小得这么离谱。
来自 Re：我们的宇宙是唯一的宇宙吗？
你会以为我们的宇宙是唯一的宇宙，因为它是我们唯一能用高倍望远镜观测到的宇宙。但有数学计算表明，大爆炸可能并非一次性事件，可能存在许多次。许多次大爆炸催生了许多不断膨胀的宇宙，它们共同构成了一个宏大的多重宇宙。我喜欢把它想象成一个巨大的泡泡浴，其中每一个泡泡都是像我们这样的宇宙。
而宏观图景中包含许多这样的泡泡，许多这样的宇宙。
有些人接触到这个想法时会说：“你在胡说八道，你谈的已经不是科学了。”他们说的有道理，这是一个重要的批评。但请允许我指出两点。第一，原则上这可能是一个可以检验的想法。如果这些泡泡宇宙中有两个发生碰撞，有数学计算表明这种碰撞可能会在所谓的微波背景辐射上留下印记。
我们至今完全没有观测到它，但原则上如果我们真的观测到了，这就会是间接证据支持这种多重宇宙的构想。我想提出的第二点是一个理论层面的说法：我们这些理论学家运用数学试图理解现实。例如大爆炸的构想已经透过对太空的详细观测得到检验，观测结果证实了那些预测，这非常棒。
但如果数学接着表明应当存在其他宇宙，我们也愿意跟随数学的指引，因为我们已经证实了数学中可供观测的那些部分。我们知道事实就是如此吗？我们不知道，但我们愿意考虑这种可能性，因为数学表明这或许真的成立。
来自 girl：我们有关于时间旅行的最新消息吗？因为拜托带我回去吧。
如果你想看看从现在起，100万年后的地球上正在发生什么，爱因斯坦本人已经提出了一份蓝图，说明原则上你可以怎样做到。你以接近光速的速度飞向太空。比如说去六个月，你掉头再花六个月回来。当然你会老一岁，但因为你的运动速度接近光速，相较于地球上的时钟，你的时钟走得比较慢。
所以当你走出那艘太空船时，地球上不会只过了一年，而可能是两年、五年或十年，或是十万年，这完全取决于你的太空船能以多接近光速的速度飞行。
但我们很多人更有兴趣回到过去旅行，而这正是我们还不知道答案的部分。人们已经提出了一些方案，使用诸如虫洞之类的奇特事物，或是围绕宇宙弦的有趣运动方式。但这些想法当中是否有任何一个真的可行，我们没有答案。所以我们怀疑回到过去是不可能的，但直到今天还没有人能彻底排除这种可能性。
Collap 向物理学提问：为什么量子传送不可能实现？
对于你我这样的宏观物体来说，这是不可能的。但研究量子传送的物理学家经常能把单个粒子从一个位置传送到另一个位置。你准备好两个纠缠粒子，在某种意义上它们即便相距遥远，也会表现得像一个整体。你把任何想要传送的东西带过来，它会与其中一个纠缠粒子混合在一起。
借由纠缠的神奇作用，它的特征会被映刻到远处的那个粒子上。这个人可以操纵那个粒子并提取出与原始粒子完全相同的复制品。透过这种方式，实际上你就已经把一个粒子从一个位置传送到另一个位置。
来自“在”：现实究竟是由什么构成的？比如这个宇宙到底是什么？
很久以前，人们认为土、气、火、水是构成万物的基本元素。到了20世纪初，人们开始接受这样的观点，物质是由原子这种基本成分构成的。而当我们以越来越高的精度研究原子时，我们意识到还有其他粒子构成了原子。电子以轨道云的形式围绕着原子核运动。
原子核通常含有中子和质子，而我们知道中子和质子本身又是由更小的粒子构成的，那就是夸克。只要排列方式正确，再加上电子，它们就构成了我们所知的大部分物质。
我猜想在某个时刻，我们会谈论构成空间本身结构的原子。我认为空间会有其基本组成成分，时间也会有其基本组成成分。这些成分究竟是什么，我们仍在努力探寻，但我猜想我们的认知最终会把我们引向那个方向。
好，下一个问题来自 spmatter：量子力学什么时候开始变得奇怪？
这个嘛，它几乎从一开始就很奇怪，对吧？量子力学告诉我们，世界可以处于不同互不相容的存在状态的混合叠加之中。它告诉我们遥远的物体之间可以通过一种叫做量子纠缠的现象产生奇异的关联。它从一开始就很奇怪，但它确实有效。
艾萨克·牛顿把世界描述成台球四处碰撞的样子，而这些运动所遵循的观念和定律，是他出于我们无法理解的原因，凭直觉领悟到的。微观世界并不是这样运作的，相反，它遵循另一套叫做量子物理的规则。而值得注意的是，艾萨克·牛顿写下的那些规则，我们可以从量子物理中推导出来。
所以，描述这个世界的真正方式，或许是它彻头彻尾都是量子力学的。而随着物体变得越来越大，量子力学会压制微观世界中的那些怪异现象，让世界看起来像是在遵循艾萨克·牛顿的规则。但从根本上说，万物彻头彻尾都是量子力学的。
好，块上有一位使用者问：如果任何东西都逃不出黑洞，那黑洞最终是怎么消亡的？
史蒂芬·霍金早在大约1974年就确定，黑洞可能并没有那么黑。正如爱因斯坦广义相对论的数学所表明的那样，从某种意义上说，粒子可以透过量子力学的方式从黑洞中渗透出来。随着粒子从一个大黑洞中缓慢辐射出来，黑洞会变得越来越小，这意味着辐射的强度会越来越大，直到最后会出现一次巨大的辐射爆发。本质上，这就是黑洞的临终挣扎。
一个质量相当于太阳的黑洞，大约需要10的68次方年才能辐射出足够多的物质，使黑洞缩小到最终虚无的状态。但接下来会发生什么，没有人知道。
来自“像我五岁一样解释”的提问：如果一个电子可以同时出现在两个地方，我们怎么知道那不是两个不同的电子？
我们把单个电子摄入实验情境，而我们得到的结果只有它才能解释：这个电子从头到尾走了两条不同的路径。由于我们只把一个电子放进实验，也只从实验中得到一个电子。当我们在中间阶段发现电子在某种意义上同时处于两个地方时，那只是一个电子在这样做，而不是两个。
来自 at drink more：天啊，我刚了解了块状宇宙理论，现在正经历一场严重的存在危机。
你会产生存在危机，这挺有意思的。对我来说，从存在的角度看，块状宇宙这个想法非常令人宽慰。那么它的基本概念是什么？这个概念是，不要认为过去已经消失、未来尚未到来。我们想象所有时间都存在于这个包含所有时间和所有空间的块状结构之中。从那个角度来看，我们永远存在，因为包含所有时间的这个块状结构本身永远不会改变。
所以从这个意义上说，没有什么会真正消逝。在某一时刻存在的一切，都会永远占据块状结构中的那个位置。至少在理论上。
弦理论已经消亡了吗？
如果你在网络上刷太久，可能会觉得弦理论已经死了。但事实是，弦理论在理解黑洞以及理解空间和时间的本质方面已经取得了巨大进展。弦理论还无法做出任何我们能在实验室里检验的预测。但请记住，物理学不止于此。物理学是在试图理解如何对外部世界给出一套连贯的描述，我们目前还没有这样一套连贯的描述。
重力和量子力学互不相容，而弦理论是发展得最完善的理论，能把物理学的这两大支柱整合进一个自洽的框架。在这方面，弦理论绝对是思想史上一项极其重要的发展。
Devand 提问：如果万物都有开端，那么时间是从什么时候开始的？如果时间有一个起点，那在那个开端之前这里存在着什么？
我们这个星球上没有人知道这个问题的答案。我们确实有一些想法，我现在就给你抛出其中几个。时间有可能确实存在一个开端。有个类比可以帮助理解，那意味着什么？你知道如果你走在地球上，想要往更北的方向走，你可以经过一个人询问：“嘿，你能给我指一下更北的方向吗？”他们会指向北方。
你继续往前走，又经过一个人，于是问：“对，给我指向北方。”他们会把你指向北极。等你到达北极，你问那里的人：“我要怎么再往更北的地方走？”他们会有点奇怪地看着你说：“比北极更北这个概念是没有意义的。”北极就是北方开始的地方。
同样也可能是这样的情况。你可以想象往回走100年、1000年、十亿年，一直走到大爆炸。有可能在时间上再往回走，这个概念就和走到比北极更北的地方一样毫无意义。有可能时间本身就是随大爆炸一起开始的。
人们也提出了其他设想，认为大爆炸之前还有一段历史。事实上有些理论设想，我们的大爆炸只是一次空间膨胀事件，而宇宙已经历过许多次这种快速向外扩张，而这只是其中一次。这意味着可能还存在其他大爆炸，其他宇宙共同构成一个宏大的多重宇宙。
Let’s read explain five 板块，网名为 Jurassic World 的用户提问：这到底有什么了不起？
有了量子电脑，在量子力学中，粒子可以同时出现在多个位置。量子电脑利用这种多重性，基本上能平行进行多项计算，这会产生一种乘数效应，提升电脑在理论上得出答案的速度。那量子计算还有第二个部分，那就是：只会平行进行所有这些计算还不够，你要怎么在那么多结果中找到自己正在寻找的答案。
所以对于某一类问题，量子电脑可以带来指数级的加速，但对于其他问题，适用于某些问题的指数级加速就派不上用场。
因此我猜测量子电脑会成为一种非常偏向特定类型的装置，特别擅长某一类问题，比如模拟量子系统或把数字分解成质因数，但它不太可能成为一台放在桌上或腿上的万能机器，去做普通电脑会做的那些事，也就是我们熟悉的那些事儿。
来自“什么”的提问：什么是量子纠缠？
在日常生活的世界里，如果两个物体相距很远，我们知道它们可以彼此独立地行动。但在量子世界里，两个物体可以相距遥远，然而从行为的角度来看，它们仍然紧密绑定在一起，即便它们在空间中相隔很远。想象一下你有一个粒子，它的自旋我们称之为向上或向下，却处于这两种状态的混合之中。
如果两个这样的粒子发生了量子纠缠，你就可以同时拥有它们。对其中一个粒子进行测量会催生出一个单一而确定的现实。如果它们处于量子纠缠状态，另一个粒子也会瞬间从模糊的迷雾中脱离出来，并获得一个单一而确定的现实。即使它们相隔遥远，量子纠缠也会在它们之间架起桥梁，让它们的行为能够被紧密地编排在一起。
其方式我们至今仍在努力完全理解，但实验室的实验结果是明确的：如果两个物体处于量子纠缠状态，你在这里以量子方式所做的事情就能够对那里产生影响。
下一个问题来自 ready 改变我的看法板块：薛定谔的猫感觉是个很蠢的概念。
那你可能还没有完全理解薛定谔的猫这个想法，因为它一点都不蠢。回到1930年代，量子力学正在发展的时候，你也许会试图主张量子力学的怪异之处可以被隔离在微观世界里，在宏观世界中，我们根本不需要去思考或担心它。薛定谔提出了薛定谔的猫就是为了终结这种想法。
他基本上是在说：“听着，如果你有一个电子，一个微小粒子处于在这里和在那里的五十对五十混合状态，你可能会说好吧，我愿意接受一个粒子，同时以某种混合状态出现在两个地方。因为那是在微观世界里，我在宏观世界中不需要担心。”而薛定谔说：“不，我们可以把微观世界的怪异放大到宏观世界。我们只需要设置一个小装置，里面有毒药。
如果电子在右边，毒药就会被释放到这个箱子里；如果电子在左边，毒药就不会被释放进箱子。然后如果我们把一只猫放进箱子里，毒药就处于被释放和未被释放的五十对五十混合状态。这意味着猫必定处于死亡和活着的五十对五十混合状态。”他是在说，量子物理的诡异之处必然有一条传播路径，能够借此影响我们所体验的日常现实。
来自一号住宅：观察会不会创造现实？
在某些物理系统中，如果没有观察，没有测量系统，就会以某一种方式演化和运作，但如果有交互作用，有介入，那种交互作用确实会改变系统的运作方式。单个光子如果充分撞击像电子这样的粒子，那个光子就能促使一个确定的现实浮现出来。
量子力学中有一个我们尚未完全理解的深层问题，就是为什么一次观察或一次测量能够对一个量子力学系统产生如此彻底的影响。某种介入，不论是环境影响、观察或测量，对于这种转变都很重要。但这究竟是如何发生的？这一点我们仍在努力理解。
艾尔卡邦：为什么原子不会耗尽能量？
从19世纪起，我们就知道电子在加速时会辐射出能量。如果它们辐射出能量，那个电子就应该会坠入原子核并撞上去。那么为什么没有发生这种事？根据量子力学，答案是存在一个最低能量态，这是原子这类系统可以达到的状态。因此原子根本没有任何办法取得更低能量的状态。所以量子力学本身限制了电子能够多靠近原子的原子核。
我们其实可以计算出那个最低能量态，然后再把它和原子的各个能量态做比较。能量可以被量子化，它可以一块一块、无法再细分、也无法再减少的形式出现。
来自 man 的 bre 提问：在最小的尺度上我们有量子物理，在一般的尺度上我们有相对论，那对于超级巨大的事物会不会有另一套法则？
你说得对，在极小尺度上我们有量子力学，但我会说在超大尺度上我们有广义相对论，那是爱因斯坦的重力理论。而当事物越庞大，重力就会变得越重要。对于恒星和黑洞，而我们处于极小与超大之间，必然是两者的融合。所以在我们熟悉的世界事物中，有些地方量子力学会崭露头角，更强烈地展现它的力量。
我们遇到的另一些事物则是广义相对论在展现力量，但我们并未发现必须引入一套新的法则才能理解中间尺度。相反，我们的挑战是把广义相对论和量子力学结合起来，好让我们这些处于中间尺度的人类所做的计算能够真正成立。我们希望这些计算说得通，也能做出合理的预测，而这种融合我们已经努力了，嗯，我想想，至少80年了。
为什么会有万物存在？一开始完全空无一物，那某种东西又是怎么从无中出现的？
我们不知道为什么会有某种东西，而不是什么都没有。那么，物理学家能做的只是假设已经存在某种东西，能量、物质或者一种能够引发大爆炸的结构。然后从那个时刻开始，我们分析那种东西会发生什么，它如何显现出粒子，那些粒子随后聚集在一起产生恒星、星系等等等等。但如果你再往前追问，为什么根本上会有任何东西存在？
目前还没有人真正有答案。我可以先提出一个想法：一种绝对虚无的状态，这种状态也许并不稳定，绝对的虚无可能在量子力学作用下崩解，变成某种东西和某种反东西。我们知道事实就是如此吗？我们不知道，但至少作为如何从无开始的一种设想，它很有意思，并最终产生出某种东西。
巡逻中的巨魔：宇宙死亡之后会发生什么？
我为此写过一整本书，其实就是眼前这一小摞书里最底下的那本——《直到时间的尽头》。我们并不确定，但一种占主导的可能性是，在极其遥远的未来，宇宙会继续进行空间膨胀。随着它膨胀得越来越广阔，物质天体也会继续瓦解，恒星会瓦解，行星会瓦解，甚至黑洞也会瓦解，瓦解成一片粒子之海。
所以这表明，在极其遥远的未来，宇宙将只剩一片粒子之海。这些粒子在一个越来越大、越来越安静、越来越寒冷的宇宙中飘荡。早在这些结构出现之前，早期宇宙里也只有粒子，那些粒子在一段短暂的时间里聚集到一起，形成了恒星、星系和行星，而在这颗行星上也形成了人类。然后到了遥远的未来，这一切又会再度分散。
所以我们所知道的一切、所在乎的一切、对我们重要的一切，可能都只是粒子短暂的聚合，在一小段时间里聚在一起，然后分崩离析。接着在几乎等于永恒的时间里，除了在虚空中飘荡的粒子之外，什么都没有。
好的，今天就到这里，感谢大家的参与。希望你对量子物理和宇宙有了一些了解。这里是量子物理之源。