量子力学理论为什么会带来“超光速现象”呢？

我们都知道量子力学里面有很多奇怪的结论，其中有一个结论就是：超光速。但是爱因斯坦的相对论告诉我们，世界上任何有质量的物体都无法超光速，那么这与量子力学所推导出的“超光速”结论就已经冲突了，那么量子力学为啥会带来超光速现象，两者冲突如何解决，今天我就来谈谈这个问题。

首先你要明白量子力学里面的一个特点：概率。在微观世界里面，我们讨论任何物体的运动状态都不能用“非常确定”的语气来表达，而必须用“可能性”来表达，也就是用概率来表达。举一个例子，宏观世界里面我们描述一个物体的运动状态可以用这句话来说：当T=3秒时，物体的位置在x=10米处。但是微观世界对这个物体的描述却是：当T=3秒时，物体的位置在X=10米的概率是30%。所以大家体会到宏观和微观世界描述差别没？其实就是宏观世界用肯定语气表达，微观世界用不确定语气表达。

明白这点后你得知道一个概念“叠加态”，关于这个状态上一期我已经讲解过，不懂可以往前翻下。由于微观世界必须用不确定语气来表达，那么表达某物体的位置，就不能直接说物体在x=10米。而要说物体在x=0、x=1、x=2......x=10等等，每个位置的概率分别是多少。也就是说把X可能的位置对应的概率值都算出来才行。由此可见，描述一个微观物体的位置肯定比宏观物体要复杂很多。而当你把微观物体所有可能的位置概率都算出来后，其实微观物体就是同时处于这些位置，这就是“位置叠加态”。

那么为啥这个叠加态会带来超光速现象呢？这是因为微观世界有一个非常奇怪的规律，那就是“观察”会影响到微观物体的运动状态。在举一个例子，假设宏观世界里面有一个小球正在地面上滚动，你在T=3秒时去观察它会发现小球有一个速度和位置。但是我们同时也明白，假设我在T=3秒时不去观察它，其实小球也是有一个速度和位置，而且这个速度和位置，与我们去观察时的速度和位置是相同的。换言之，宏观世界里面的观察，只是观察，不会对观察的结果造成因果关系。

但是微观世界则完全相反，当你在微观世界里面去观察，就会影响到被观察物体的运动状态，比如本来微观物体速度是3m/s，被你一观察速度立即改为9m/s，你不去观察了，微观物体速度可能又变成4m/s了。所以对微观世界进行“观察”会直接影响到微观世界的演化进程。有了这个知识，你就能明白为啥会出现“超光速”现象了。

问题的核心在于“概率”，比如此时一个微观物体同时存在于A、B和C的位置叠加态，A的概率20%，B的概率70%，C的概率10%。此时如果对A位置进行观察想看看微观粒子是否在此处，假设观察到的确存在于A处，那么观察的这个时刻，A的位置概率瞬间从20%变到100%，B和C的概率瞬间变为0%。也就是说“观察”瞬间破坏了微观物体的“位置叠加态”。最终的效果就是我只对A位置进行观察，居然瞬间影响到了B和C位置的概率，无论B和C距离A有多远，这个影响都是瞬间完成的。这个已经通过无数次实验验证了，这个作用过程的确是瞬间完成。

所以大家明白量子力学为啥会带来“超光速”现象了吧，其实指的就是观察某个位置，会瞬间作用于远在天边的另一个位置的事物，这种瞬间作用虽然没有传递有质量的物体，但是却可以用于传递一些抽象的信息。而爱因斯坦相对论则认为：任何有质量的物体都不能超光速。所以量子力学传递的瞬间作用其实是无质量的，所以并不与相对论冲突。但是爱因斯坦依然认为这种瞬间作用是不存在的，一个事物要对另一个事物产生因果关系，必须要花费时间，尽快时间也许非常短，但是肯定要花费时间，不可能瞬间完成。

就目前的物理学发展来看，越来越多的证据证明：这个瞬间作用是的确存在。爱因斯坦似乎也有错误的时候，但是这也很正常，做学术科研不可能保证自己的成果任何一个部分都绝对正确，都是大家发表出来，相互讨论，慢慢推动科学的发展。