从量子纠缠获诺贝尔奖谈谈光速限制与超光速的实质

　　最近，量子纠缠获得了诺贝尔奖的认可，几位相关的科学家获得了诺贝尔物理学奖。量子纠缠从不被认可到获诺奖，经历了漫长的过程，并且至今都不能被很好地理解。理解的难点在于光速一直被认为是宇宙中运动速度的上限，而量子纠缠的反应速度则是超光速的。
　　一个普遍的疑惑问题是，是不是任何东西的运动速度都超越不了光速？如果是，为什么？并且，应该如何理解量子纠缠的速度呢？
　　首先要看如何定义＂东西＂。量子纠缠的反应速度超越光速，纠缠粒子之间有没有东西相连？
　　如果真空没有任何东西，引力的传递就不能物理地理解。虽然物理学用场等的概念解释相互作用，却没明确说明场是不是东西——离开了物质，场是否继续存在呢？
　　如果＂场＂不需要物质在场而仍然存在，那么＂场＂也是东西。但是没了物质，场就失去了相互作用的对象，现象无法观察，场也无法被查知，从而无法证明场是一种东西。这就是物理学说而不破的谜题。因而，物理学只讨论和计算现象，无法对场等概念是否对应着一种普遍的存在物下结论。这导致物理学无法构建一个完整的物理景观，因为这些用于解释物理现象的基本概念对应的物理存在性是不明确的，却又要用它们来解释物质世界。这些基本概念的理解其实更为复杂，需要依托现象和数学公式，并且是二者的衍生物。物理学是在用看似简单实则复杂的基本概念在解释各种现象，用不确定具有实在性的东西解释实在性的东西，并使之成为实在性东西的运动甚至存在的原因。而这样的物理世界注定是不完备的，以此来理解的物理世界也是分割的，将在某处遇到分裂的困境，不能对物理世界实现整体的物理性的理解。
　　归根到底，物理学背负着证明的责任，不能去探讨场等基础概念对应的独立存在性。如果去掉这种责任，我们认定真空是充满着东西的，这东西既不是物质也不是能量，而是物质和能量的前身。并且这东西传递能量（光）的运动速度——如同某种物质作为介质传递声音有特性速度一样——是较为恒定的。这个传递速度就是光速。而物质在其中的运动速度由能量驱动，总受到阻碍，因而小于光速。
　　如此一来，光速作为物质和能量运动的上限就有了物理性的解释。
　　那么，量子纠缠的反应速度为什么可以超越光速？依托以上认定，我们可以认为真空中这种作为物质与能量前身的东西其自身的运动速度不受光速的限制——这与它作为介质传递能量的运动速度不同。这就好比，空气对声音这种振动的传播速度是340m/s，但空气在超音速飞机的带动下变形成的激波，其速度是超声速的，这说明空气的运动速度上限是可以超越它作为介质时的传播速度的。
　　同样的道理（这种类比其实是普遍的物理理解的方式），真空中的这种东西自身的运动速度至少在某些特殊性况下也可以超越它作为介质时对能量振动（光）的传播速度，也就是超越能量的传播速度上限。如此一来，量子纠缠就容易物理地理解了：向两个方向运动的能量振动（光子）由一种更细微的东西相连。当一个光子翻了个身（改变偏振）时，通过这更细微的东西以远超越光速的速度影响了另一个光子，使另一个光子也翻了个身。如果我们认为这种解释符合我们认为的物理理解，可以接受，哈哈，那我们就找到了可以超越光速的东西。因为若要对量子纠缠的反应速度达成物理的理解，仍然需要认定有什么东西在纠缠粒子之间联系着，并以超光速的某种形式进行运动的传递。但这种东西不能称之为物质，也不能称之为能量，因为能量和物质都受到光速的限制。
　　由此我们可以看出，物理性地理解超光速，可以换一个思路，那就是扩展＂实在＂所包含的东西的范围，实在的东西不仅有物质（物质粒子）和能量（能量粒子），还可能有其它东西，甚至是作为能量和物质的基础成分的东西。
　　为什么说是作为物质和能量的前身或基础成分呢？因为当设定了这种东西的存在，物质和能量之间的关系将更明朗，物质和能量将可以被认为是同一种东西。虽然现在有了质能方程，正反物质湮灭也可以变成纯能量（光子），物理学界对物质和能量之间的关系并不敢有统一的物理认知，不敢说它们是同一种东西的不同形式。一个重要的原因是还没有实现从纯能量（光子）到物质（物质粒子）的变换验证，也就是正反物质湮灭的反过程。在没有实验证明的同时，物理学也缺乏认定物质和能量为同一种东西的理论模型。
　　这个理论上的工作其实应该由粒子物理学去做。但粒子物理学却一直醉心于撞出新粒子，再把它套用进含有很多个自由度的复杂的方程中去解释发现的合理性。如果站在能量与物质是同一种东西的角度去思考，物质粒子很可能是能量的特殊团缩形式，当这些团缩的形式稳定时，就构成了宏观物质的基础粒子，当它们不稳定时，就会破裂回光子。站在这种思想高度去看粒子物理学所做的所谓高大上的事情（动辄花费上百亿美金），就会发现高能粒子物理学可能在做一件可笑的事情，所寻找的各种所谓的更基本粒子，其实是物质粒子破裂成光子过程的中间状态——这也是这些所谓更基本粒子之所以短命（最短到10^-24秒）的原因。如果粒子物理学对应的理论能够在能量形式（光子等）与物质形式（电子、质子等）之间做思考与探讨，或许比撞出那些短命粒子更有意义。
　　小结一下就是，物理学因为证明的限制，没有勇气去设定物质和能量之外的实在性存在，导致缺乏建构物质与能量实现物理的统一理解的前提，同时也没有哪个物理学分支在朝这个方向努力。
　　那么，为什么要努力将这种超光速的东西认定为物质与能量的统一前身呢？因为这恰恰是假定这种超光速东西的实在性的意义所在，实现物理学的物理统一，达成物理学的统一理解。
　　物理学也在做着统一的努力，所谓的大统一理论，几次都失败了。失败了没关系，关键是物理学所做的统一努力是实现数学形式的统一，而非物理理解上的统一。就算大统一理论实现了，人们对物理学各种概念之间的物理实质关系的理解仍然将会是分裂的。物质还是物质，能量还是能量，虽然它们有相互作用，但在作用的边界上，他们是如何变成另一方的一部分的？仍然不能回答。举个已完成的例子，电磁学被认为统一了，电场和磁场仍然需要分开理解，电场和磁场在光子中共存时，二者在边界上是否有相互转换？既然电与磁已经统一了，为什么还需要电和磁两个概念并存于物理学呢？归根到底，所谓电磁学的统一只是数学形式的统一，并非物理理解上的统一。
　　物理学要想实现对量子纠缠超光速的物理理解，需要实现对现有物理学框架的物理理解的统一。而这又需要找回＂以太＂概念，但同时又需要发展＂以太＂概念，不能局限于被淘汰的以太属性。这两步同是《哲学象形论的自然哲学应用：基于数学的科学之局限性（上）》的物理篇所做的努力。当物理学各理论现象之间的物理性理解达成了统一预设，前沿物理学的困境才能找到突破口，量子力学、相对论、量子纠缠等一系列令人困惑的物理现象之间的关联摆脱盲人摸象的困境才有希望。
　　但要想使人们能对此有信心，工作就远还没有结束。为什么系统严谨的各物理学分支分别走进各自的困境而无法实现理解上的统一呢？为什么需要纯然的运动想象而非数学公式去预设物理学物理性统一理解的模型呢？这就要从数学说起。物理学只是单纯利用数学，却没人去思考数学本身。自始至终，没有人去怀疑数学是否具有统一所有物理现象的能力。数学自身的来源以及它在物理应用上是否有局限性没有被认真地思考过。这也是书的副标题加上＂基于数学的科学之局限性＂的原因。对数学局限性的探讨就是下册的主要工作。
　　尽管因对数学的局限性的论证尚未完成而不能批判物理学各分支在利用数学走入局部自我限制而导致物理学不能统一的困境，物理篇仍给出了一个可以整合分裂的物理学各分支的统一的物理理解模型。当然，如果这种模型需要通常的科学模式需要数学的＂证明＂才能被认为成立的话，那它是不能证明自身的，因为这个模型还将假定数学的局限性。
　　但仍然，我们有一个方式来解释这个模型的合理性，那就是它可以解释既可以超光速又可以作为物质和能量的基础的那种东西的实在性。而按照霍金在《大设计》中对实在性的理解，物理学中的实在性可以是基于模型的实在性。因而，可以超光速的这种东西的实在性是基于此模型的实在性，也就是书中物理篇中的这个模型。
　　当然，这个模型不是基于数学的模型，而是基于运动形式的模型，这与霍金的理解又有区别。但基于它我们将会探讨数学在物理学应用上的局限，因而它可以不受数学那种局部精确性＂证明＂的限制。
　　在《哲学象形论的自然哲学应用》（简称）物理篇中，基于这个模型，波粒二象性，光的内在运动形式，粒子的形成，自旋、宇称不守恒等一些现象的物质运动本质被探讨，能量的光速限制与量子纠缠的超光速将被设定在更广阔的物理基础之上。
　　如果物理学想要搞清楚光速与超光速之间的界限和关系，需要打破现有的认知范式，建构出合逻辑的物理模型统摄各现象，还需要进入到对数学的反思中去，甚至要到哲学领域中反思科学语言的一些更基础的概念，例如，何为理解。
　　这注将会是一个很长很长的故事。