深度長文：量子糾纏可達光速的10000倍，難道違反相對論了？

科學家們早就發現，量子糾纏的速度遠超光速，甚至可以達到光速的10000倍，這是否意味着量子糾纏這種現象違反了相對論，違反了光速限制呢？

當然不是，如果量子糾纏真的違反了相對論，意味着相對論早就被推翻了，也就不可能成爲現代物理學大廈的兩大基石之一。

那麼到底怎麼回事呢？量子糾纏明明超光速了，爲什麼沒有違反相對論中的光速限制呢？

先來了解一下量子糾纏的概念。

其實，量子糾纏是沒有速度的，它只是一種量子世界的固有屬性，當然我們也可以通俗理解爲量子糾纏是瞬間作用的。

到底什麼是量子糾纏呢？

物理學上是這樣定義的，當兩個或多個微觀粒子發生相互作用之後，單個粒子的性質就消失了，只能表現出整體屬性，這就是所謂的量子糾纏或者量子纏結。

由於表現出來的是整體屬性，就意味着無論兩個或多個粒子相距多遠，哪怕是理論上的無窮遠，粒子之間的糾纏態仍舊存在，仍舊可以瞬間感應到彼此。

具體來講都有哪些糾纏特性呢？最常見的就是自旋方向。比如說兩個糾纏中的粒子，某個粒子自旋方向朝上，那麼另一個粒子的自旋方向就是朝下。

當我們沒有觀測時，兩個粒子的自旋方向都處於“既朝上又朝下”的疊加態，至於爲什麼會這樣，科學界至今也不能給出明確解釋。當我們觀測其中一個粒子，發現粒子的自旋方向爲朝上，那麼另外一個粒子的自旋方向就會瞬間從“既朝上又朝下”的疊加態，坍縮爲“朝下”，我們根本不用觀測，就知道另一個粒子的自旋方向。

而且，不管兩個粒子相距多遠，那麼分別位於宇宙的邊緣，這個過程都是瞬間完成的。

可以用我們宏觀世界的物體來試着理解量子糾纏現象。

比如，有一副手套，分別裝在兩個密封的箱子裡，在打開箱子之前，我們並不知道箱子裡到底是左手套還是右手套。接下來把這兩個箱子分別放在相距1000光年的兩個地方。

我們打開其中一個箱子，發現是左手套，那麼我們立刻就知道1000光年外的箱子裡肯定是右手套，理論上不不用花費任何時間就能知道。

就相當於我們瞬間就能獲取“1000光年外的箱子裡是右手套”這個信息，看起來遠遠超過了光速，其實與光速沒有任何關係，因爲這兩隻手套一開始就處於“糾纏”狀態，它們是一個整體。

上面用手套來比喻其實並不嚴謹，因爲雖然一開始我們並不知道箱子裡到底是左手套還是右手套，但其實兩個手套的狀態已經確定的，只不過我們不知道而已。

但是如果這兩隻手套是在微觀世界，情況就大不一樣了。微觀世界的兩隻手套的狀態其實是不確定的，嚴格來講每隻手套其實都處於“既是左手套又是右手套”的疊加態，在我們觀測的一瞬間，箱子裡的手套就會從疊加態坍縮爲“要麼是左手套，要麼是右手套”的確定狀態，而另外一個箱子裡的手套也會發生這樣的坍縮，如果之前的手套坍縮爲左手套，那麼另外一個箱子裡的手套一定會坍縮爲右手套。

說白了，量子糾纏表現出來的速度並不是平時我們所講的速度，更像是我們思維的速度，我們的思維可以瞬間到達太陽那裡，甚至瞬間飛出宇宙，但其實我們本人完全一動也沒動。

因此，量子糾纏所謂的速度其實是沒有現實意義的，因爲這個過程沒有傳遞任何信息。

當然，現實中科學家確實可以利用量子糾纏現象打造量子通信系統。這裡有必要強調一下，所謂的量子通信並不是通過量子糾纏來“超光速”傳遞信息，主要是利用量子力學中的不確定性和量子糾纏現象實現隱形態傳輸，進行量子密鑰分發，主要目的就是保證信息的絕對安全。

說白了，就是給信息加密，讓信息更安全。

平時我們會給某些信息加各種密碼來保證信息的安全性，但理論上無論你設置的密碼多麼複雜，都可以在你知情的情況下被破解，因爲你設置的密碼離不開數字，字母和符號，而這三者的數量是有限的，組合方式雖然很多，但肯定也是有限的，只要電腦的運算速度足夠快，一定會在最短時間內破解出密碼。

但是通過量子糾纏現象給信息加密，可以保證信息的絕對安全，因爲信息的密鑰是隨機生成的，這種隨機是真正的隨機，沒有任何規律可言，與我們現實中所謂的隨機有本質區別。

現實中所謂的隨機其實都是“僞隨機”，都不是真正的隨機，理論上只要我們掌握足夠多的初始條件，就能計算出任何物體的未來走向。

舉個例子，我們都知道天氣預報不可能百分之百準確，那是因爲我們無法準確掌握每個空氣分子的運動速度，方向，溫度，溼度等信息，如果我們能做到詳細掌控每個空氣分子的信息，理論上肯定能做到天氣預報百分之百準確。

但我們無法在量子世界做到這點，因爲量子世界裡的一切都是隨機的，比如說一個電子，它可以隨機出現在任何地方，甚至同時出現在兩個不同的地方，究竟出現在哪裡，是無法預測的，只能通過觀測。

而一旦實施了觀測，量子糾纏的狀態立刻就就會被打破，物理學上講就是“發生坍縮”，從糾纏態坍縮爲“確定狀態”，而這個狀態的改變就會告訴信息的傳輸者和接受者：有人在竊聽信息！

他們就會知道信息不安全了，就會重新制造出新的密鑰來給信息加密。

而所謂的隱形態傳輸，雖然也是利用量子糾纏現象，但也沒有任何超光速現象。

在很多科幻小說和電影中，經常會出現利用隱形態傳輸技術實現“瞬移”，一個人在地球上，一瞬間就能“瞬移”到數千光年外的另一個天體上，這到底是這麼做到的呢？

理論上，這種瞬移方式確實是可行的。要想做到這點，首先把你身體內的所有微觀粒子的量子信息傳遞到數千光年外的目的地，而這種信息傳遞過程當然不能瞬間完成，而是需要花費上千年時間。

當然，如果上千年之後，你身體的所有量子信息確實被傳遞到了數千光年外的一個天體上，把這些量子信息完美轉移到微觀粒子上，通過科技手段讓這些微觀粒子與組成你身體的微觀粒子發生糾纏。

然後地球上的你就可以“瞬移”到另一個天體上，地球上的你會消失，然後另一個天體上微觀粒子會重組，重現另一個你。當然這時候的你是不是原來的“你”，科學就無法保證了，起碼目前還做不到。

總結

量子糾纏，雖然是瞬間完成的，超過光速一萬倍，但其實並沒有傳遞任何信息，因此也不違反相對論中的光速限制。

愛因斯坦的狹義相對論早就表明，信息的傳遞速度爲光速，任何物體和信息的速度都不可能超過光速。狹義相對論經歷一百多年的考驗，至今仍舊屹立不倒，足以證明相對論是值得信任的。

宇宙的極限速度就是光速，世界上不可能存在任何超光速現象，準確來講不存在任何信息的超光速現象。

除了量子糾纏現象之外，還有宇宙膨脹，曲速引擎還有蟲洞科技等，看起來都超過了光速，但這些現象都不涉及任何物質的運動和信息傳遞，當然沒有違反狹義相對論中的光速限制！