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T閱讀/諾蘭粉必看! 東海大學施奇廷教授揭密電影裡的量子力學

記者 T閱讀 報導
發佈時間:2024/04/17 15:23
最後更新時間:2024/04/26 14:14

諾蘭憑電影《奧本海默》,一口氣拿下奧斯卡七項大獎,再次炒熱電影話題。不只是奧本海默,諾蘭導演像是《天能》和《星際效應》等多部作品,精彩又燒腦的劇情,量子力學經常貫穿整部電影。東海大學應用物理系教授施奇廷,最近接受了T閱讀的專訪,就為諾蘭電影裡的量子力學大揭密。

施奇廷教授表示,在電影《奧本海默》中,所處的時代正是量子力學革命風起雲湧的時代。以前的科學家都是拿我們身邊看得到、摸得到的東西來做實驗,然後再去思考背後的原理。但是到了二十世紀初期,我們的實驗技術越來越精密,開始探索更微小的世界,比如原子以及更小的粒子。在這個尺度下,傳統的物理理論已經不再適用,這促使量子力學誕生。

 

(東海大學應用物理系施奇廷教授。圖/TVBS)


對於《奧本海默》中所描繪的原子彈研發過程,施奇廷教授強調了量子力學在這歷史事件中的關鍵作用。也解釋了原子核內部的力量平衡問題,指出原子核的綁定需要巨大的能量,而這種能量正是原子彈所利用的。這突顯了量子力學在解釋微觀世界中奇特現象方面的重要性。

施奇廷教授進一步指出,量子糾纏作為一種特殊的量子現象,常常令人產生各種奇異的聯想。他解釋說,量子糾纏是一種微小粒子之間的關聯性,在低溫條件下產生,使得這些粒子之間的信息傳遞看似超光速,但其實並不違反光速極限。他舉例說明,即使量子糾纏可以實現超距離的信息傳遞,但這並不意味著可以進行真正意義上的時間旅行,因為量子通訊只能傳遞量子狀態而非物質或訊息本身。教授也用塊狀宇宙來解釋《星際效應》中的時空旅行,靠著廣義相對論跟量子力學的不確定性,主角庫柏間接影響了女兒的研究方向,但無法直接傳達信息,只能透過擾動引起她的注意。
 

對於諾蘭導演的另一部作品《天能》,施奇廷教授提到了電影中呈現的時間逆行現象,對比了熱力學第二定律和時間的方向。他指出,儘管物理定律允許某些現象類似時間逆行,但這僅限於微觀粒子層面,並無法影響宏觀世界的時間流動方向。

施奇廷教授也舉了個例子,當我們觀察鐘擺擺動時,它在左右擺盪。如果我們把這個擺動過程錄影下來,然後將影片倒放,你會發現鐘擺的運動看起來依舊自然,但方向卻是相反的。這就是一個生動的例子,展示了在某些情況下時間可以倒流。

儘管部分電影情節並不符合物理學的實際現象,施奇廷對諾蘭導演的拍攝方式表示理解,認為他在電影中的使用,更多是為了視覺效果而非嚴格的物理解釋,希望觀眾能對這些情節輕鬆看待。

(TVBS近期將出版量子糾纏,用深入淺出的方式讓讀者一窺神秘的量子世界。圖/TVBS)

 

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#奧本海默#奧斯卡#電影#量子力學#諾蘭#東海大學#施奇廷#專訪

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