在神秘的量子領(lǐng)域，規(guī)則由量子物理的法則所定，這里充滿了不可思議的景象，例如量子糾纏這一奇妙現(xiàn)象。它能將兩個粒子在廣闊的空間中緊密地聯(lián)結(jié)，不管它們之間的距離多么遙遠，只要一個粒子發(fā)生狀態(tài)改變，另一個粒子會立即作出響應(yīng)。愛因斯坦曾把這種現(xiàn)象稱為“幽靈般的超距作用”，因為它似乎違背了我們對自然界基本法則的認知。
糾纏的粒子能以超光速的速度，甚至高達光速的10000倍進行瞬時感應(yīng)，這給科學領(lǐng)域帶來了顛覆性的沖擊。考慮到相對論中關(guān)于光速的極限，是否意味著量子物理真的違背了這一基本原則呢？
要解答這個問題，我們需要搞清楚幾個基本的概念。所謂量子糾纏，是指兩個或更多的粒子處于一種特別的量子疊加態(tài)。在這個狀態(tài)下，我們不能單獨確定每個粒子的性質(zhì)，只能在對它們作為一個整體進行觀測時，才能得到確定的結(jié)果。這正是“薛定諤的貓”實驗所闡釋的量子現(xiàn)象。同時，當我們對量子系統(tǒng)進行觀測時，會導(dǎo)致波函數(shù)的塌縮，換言之，系統(tǒng)的狀態(tài)從不確定轉(zhuǎn)變?yōu)榇_定。
但這并不代表量子糾纏打破了相對論中的速度極限。實際上，量子糾纏并不能用來傳遞信息。設(shè)想一下，如果你試圖通過量子糾纏來發(fā)送信息，你必須先把糾纏的粒子分開，并對其進行測量，讓其波函數(shù)塌縮，從而獲得具體的信息。但這樣的通信速度并不快于傳統(tǒng)的方法。因此，即便糾纏粒子間的聯(lián)系速度再快，也不可能實現(xiàn)超光速通信。
而且，量子糾纏的速度雖然令人矚目，它并沒有動搖相對論的根基。相對論指出任何有形物體的速度都不能超越光速，這是因為光速極限本質(zhì)上是一個局部的限制，它指的是在一個特定的空間范圍內(nèi)，信息傳遞的速度不會超過光速。
然而在量子糾纏中，我們涉及的是非局部性的影響，意味著在不同的空間區(qū)域中，粒子間的聯(lián)系不是簡單的因果關(guān)系，而是更復(fù)雜的關(guān)聯(lián)性。因此，即便糾纏粒子間的聯(lián)系速度再快，它并沒有真的打破光速的極限。
舉個例子來幫助理解。
假設(shè)我們把一副手套分別放在兩個密封的盒子中，把這兩個盒子相隔1000光年放置在不同的地方。
如果你打開其中一個盒子并發(fā)現(xiàn)是左手套，那么你就會立即知道，相隔1000光年的另一個盒子里的手套是右手套。這個“認知”是瞬間的，但當你真正打開那個盒子時，你才會真正地“得知”它是右手套。這兩個手套就像是兩個糾纏的粒子。
然而，問題在于，你的觀測行為本身會觸發(fā)波函數(shù)塌縮，我無法確定這是由你的觀測導(dǎo)致的塌縮還是我自己的觀測導(dǎo)致的塌縮。要解答這個問題，我們必須通過光速來傳遞信息，而光速傳播信息仍是最傳統(tǒng)的方式，并不能利用量子糾纏來傳遞信息。
實際上，量子力學與相對論并不是相互沖突的理論，它們各自適用于不同的物理現(xiàn)象。量子力學主要探討微觀尺度的物理現(xiàn)象，比如原子、分子等的行為；相對論則更多地應(yīng)用于宏觀尺度的物體，如行星、星系等的運動。它們在各自的領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮作用，并在某些方面彼此補充。
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