走进后相对论时代（一百）

    刘文旺

        超光速现象是爱因斯坦的相对论所不能接受的，是否存在超光速决定了相对论是否正确的问题。但是关于超光速的研究始终是存在的，这应该是爱因斯坦所不喜欢的。

   英国《新科学家》周刊2003年10月18日题：超越光速。记载了王利军和其在新泽西州普林斯顿的NEC研究所的同事，测出激光脉冲在充满铯气体的容器中的运动速度似乎已达到令人吃惊的1000亿m/s。伯克利加州大学的雷蒙德·乔作了一个实验，当脉冲光子隧穿一个由极薄的钛白和石英制成的滤器时，它的运动速度能超过光速。他用隧穿光子追赶在真空状态发出的一个光脉冲，结果隧穿光子首先到达接收器。乔说，这反映出穿过滤器的光子的运动速度，似乎已达到真空中光速的1.7倍。克隆大学的冈特·尼姆茨用微波将莫扎特的第40交响乐编码，就像用无线电发射机以无线电波放送通俗歌曲一样，通常的无线电波以光的速度传播。但他发现被编码的微波的速度是真空中的光速的4.7倍。

中国科技大学潘建伟教授主持的量子隐形传态研究项目组2013年测出，量子纠缠的传输速度至少比光速高4个数量级。

在多光子体系，由于诱导发光与光子间的量子纠缠现象的存在，使得信息的传递可能产生超光速现象。如下面的事实：

1992年研究发现光子、微波、光脉冲和电脉冲的传输速度可以超光速。一个著名的实验是在1993年发表的：美国Berkeley加州大学的A.M.Steinberg,Kwait和R.Chiao测量了光子穿过厚1.1μm的势垒时的时延，并在一种称为“双光子赛跑”的实验安排中，证明光子的隧穿速度为(1.7±0.2)c。
    我们知道，电磁波是变化的电磁场在空间的传播。在对自由空间中的波、无线电波脉冲、微波脉冲、光脉冲的传输速度的实验研究中，德国科隆大学的G.Nimtz等用微波脉冲通过截止波导，获得了4.7c（1992年）和4.34c（1997年）的实验数据。A.Ranfagni等在1996年获得了自由空间的波速为2c。2000年，D.Mugnai等用改进的喇叭天线法的实验结果是1.053c。在无线电波频率上的脉冲传输也获得了超光速——2002年A.Hach和L.Poirier用模拟光子晶体的同轴结构获得了群速vg=(2~3.5)c。用类似方法，J.N.Munday和W.M.Robertson获得vg=4c（2002年）；黄志洵和逯贵祯获得vg=(1.5~2.4)c（2003年）。

不久前有报道说，2000年N.Gisin等在瑞士的实验测量得到量子纠缠态（QES）的作用速度为(104~107)c。这是重要的情况，表示这个作用速度是以超光速的形式进行的，这个实验证明了量子信息的产地速度可以以远大于光速的速度传递。

新浪科技讯 北京时间11月17日消息，据国外媒体报道，最近开展的一项实验显示，“幽灵般的超距作用”的确存在：在近期发表在期刊《Physical Review Letters》上的一篇论文中，研究人员给出了迄今为止最可靠的证据，证明超光速的量子纠缠现象的存在。美国国家标准与技术研究院（NIST）的研究人员们制造了数对两两相同的光子，并将它们分别送往不同的地方进行观测得到这一结果。

NIST的克里斯特·沙尔姆说他们的实验结果和量子力学方面的预测一致，都证明了互相缠结的粒子间的确存在着‘幽灵般的超距作用。同时，由维也纳大学提交了另一篇论文——他们使用了类似的高效率单光子探测器，也得到了相同的实验结果。其实，在一个月之前，荷兰的科学家就得出了这样的结果，但是，NIST的研究人员认为，自己的研究结果比此前由荷兰代尔夫特理工大学发表的研究结果更具说服力。

通过如上引用的事实可知，相对论以光作为信息的载体是完全没有必要的，至少不是唯一的选择。而由此可知由传统的光速不变原理建立起来的相对论就一文不值了。

可以假想一下，蝙蝠、用超声波作为获得信息的途径，没有视觉的动物各有不同的获得信息的方法，那么它们可不可以用超声波等建立相对论？相对论最突出的观点就是我们面临的时间和空间是相对的，那么这个相对的时间和空间，为什么一定要按光速来描述这一时空的变化？为什么不能用其它的波动来解释？其他波动的速度也是介质的电磁属性——由决定折射率的介电常数决定的介质的剪切模量决定的，同属电磁过程。

现代科学是临摹真实世界的高仿品

现代科学理论体系主要是在受西方的那种片面分析思维的影响下建立起来的，由于忽视整体而只见树木不见森林，使得整个西方科学越分越细，最终导致了西方科学的学科体系如毛细血管一般的庞杂，其复杂性、困难性的程度越来越高，这样下去的结果必然使人类越来越偏离对宇宙本真的认知，最终有可能导致扭曲整个认知体系，进而陷入万劫不复的境地中。之所以造成这种结果，除了分析思维的局限性外，还由于现代科学理论体系并没有建立在正确的理论基础上，或者仅仅是基于对自然现象的描述性而建立一种近似正确的理论，而正是为了解决现代科学理论体系的错误或描述性偏差，现代科学理论体系只好采取日益繁琐化、分支化的方式来予以弥补，但这样一来，将会导致日益片面化和形而上学化，使得科学大厦越来越多地走向越描越黑的畸形和沉重（以信息学、力学、电学为例）。

爱因斯坦的一句话是真理：“逻辑简单的东西，当然不一定就是物理上真实的东西。但是，物理上真实的东西一定是逻辑上简单的东西，也就是说，它在基础上具有统一性”(参阅[45]，第380页)。事实上，简单性原则在今天成为科学家们评价和选择理论的一种标准，而这也符合著名的“奥康姆剃刀”原则。简单性原则现在已经作为一条方法论原则，适用于所有的科学理论。王亚平教授在其《解析相对论》中写道：历史的经验也告诉我们，自然界之奥秘可以使人类耗费漫长的时间去探索，但是，一旦形成理论，它必须是形式简洁、优美，道理简单，可以理喻。

然而，当科学越来越主张这条简单性原则时，自己却并没有按照这个原则去发展，而是走向了日益复杂的相反方向。以标准模型和四大作用力为基础的现代科学理论体系不仅缺乏逻辑上简单性的东西，却把科学体系搞得越来越复杂晦涩和支离破碎，其负面作用日益彰显且无法解释很多自然之谜，这很可能说明现代的基础理论体系存在着根本性缺陷，正是为了让这个体系看起来还是完善的，现代科学理论体系不得已采取一种日益复杂化和科层化的方式以弥补缺陷，比如采取日益复杂化的数学公式和定理。事实也的确如此，现代科学理论体系的很多发现都忽视了实验过程的主观性因素，而很多数字都具有很多偏差，为了弥补偏差，他们又只好通过不断修正各种公式定理的系数来予以纠正完善。现代科学理论体系盲目确定了通过四大作用力和所谓的62种基本粒子构筑的标准模型，却搞不清楚四大作用力的形成机制，也没有对所谓的基本粒子进行更进一步的深究，只是一味地用发明的力、电、磁、能、场等名词临摹性地描述大千世界，希格斯玻色子就是他们出于完美描述他们那种临摹大厦的最后一块砖瓦，但却只是把所谓的力、电、磁、能、场等看成是自然天成的而不能根本性解释这些现象形成的机制和成因。一句话，现代科学理论体系在很多情况下只是知其然而不知其所以然，不仅不能解释很多未解之谜，也不能解释科学理论自己发明的一些与力、电、磁、能、场等对应的基本现象，为了维持行将倾覆的科学大厦，他们现在只好采取日益复杂化和修修补补的方式予以维持，但这样只能起到一时的作用。

现代科学体系日益复杂化和科层化的趋势也与真实世界的逻辑简单性背道而驰，其貌似深奥的外表完全是由于其建立在错误的理论基础上所致，据此可以得出这样一个结论：现代科学体系很可能远没有触及真实的物理世界，而仅仅是一种临摹真实世界的高仿品，而正是由于这种高仿品越来越逼真，使其能在大多数情况下能够说明现象并进而取得一定程度上的辉煌成就，故由此欺骗了人们的认知，从而确定了被人类无上崇信的地位，但历史经验告诉我们，高仿品毕竟不是真实的东西，越是逼真的高仿品其潜在的危害性就会越大，人类不能任由科学如此发展下去，必须尽快通过建立更为先进的、完全切合实际的理论体系来揭开真实世界的深层面纱，以尽快从根本上解决科学体系的潜在危害性，而这种理论体系的一个突出特点必须要具备深刻而简单明了的逻辑性特点，并能从最基本的层面将自然、社会、精神领域统一起来。目前，这种理论已经应运而生，这就是统一信息论。

霍金离开了我们，但是他的影响需要澄清，社会、科学界对他褒贬不一的观点也是需要有一个统一的认识。最为值得关注的是，我们应该怎样摆脱霍金的阴影，面对复杂的科学研究现状，我们应该重新审视上世纪存在于无力物理天空中的种种乌云。尤其不能走爱因斯坦、霍金的老路。怀念古人是应该的，警钟长鸣尤为重要！

下面是引用来自网络的文章，读一读或许有利于我们从霍金的阴影中走出来。特别值得一提的是王江火的文章，值得我们耐心品味（有删减）！

量子叠加”及“量子纠缠”的荒谬解读，现代科学走向过时

原创 2018-03-17 Chan Wong 王江火

当一种理论体系面对不能解释的问题而往往采取粗暴臆断、主观猜测等方式对待的时候，那么就说明这种理论是不成熟的或者是正在走向没落过时，而今的现代科学基础理论体系则恰恰越来越明显地呈现这样一种状态。正是基于这种缺陷及其认知水平与时代的脱节，导致了现代科学开始逐渐背离客观世界，这种情况尤其体现在量子力学上，特别是“量子叠加”以及“量子纠缠”的荒谬解读等等，已将量子力学推向了死胡同。

一  逐渐陷入主观相对性泥淖而不能自拔

早在相对论提出后，现代科学就逐渐产生了一股相对性主观思潮。如有人就根据狭义相对论，得出了时间变慢的结论，而事实上时间变慢的这个观点是基于一个主观相对的错觉：当你的速度接近光速时，你周围的那些以光速运行的信息就显得相对慢了。也即是说，这只是时间相对变慢，而不是真的时间变慢，时间永远都是一维的均匀流失的矢量，根本不存在变快和变慢的情况，但在西方人的片面分析思维影响下，由于有一些人没有理解其中的含义，却把这种相对的时间变慢当做了绝对的时间变慢了，并由此得出了可以在宇宙飞船中可以无限延长生命的结论来。不仅如此，相对主义思潮的涌动，也使得相当一部分科学大咖，完全超出客观世界的可能性，甚至得出了超光速、时间倒流的纯主观性谬论。类似的现象在以下两个问题上更加突出。

1、薛定谔的“妖猫”正在扰乱科学界

在这种相对主义思潮的影响下，量子力学也被进一步带入主观世界，这儿首先涉及到一个著名的思想实验——“薛定谔的猫”。这是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验，该试验的目的是把微观领域的量子行为推演到宏观世界。实验是这样的：在一个盒子里有一只猫，以及少量放射性物质，有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫，同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来，外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。当盒子处于关闭状态，整个系统则一直保持不确定性的波态，即猫生死叠加，猫到底是死是活必须在盒子打开后才能确定。

为了显示量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解，他们将能这种体现猫生死叠加的叠加原理视为量子力学中的一个基本原理，并用以说明波函数的性质。如果ψ1是体系的一个本征态，对应的本征值为A1，ψ2也是体系的一个本征态，对应的本征值为A2，根据薛定谔方程的线性关系，ψ=C1ψ1+C2ψ2也是体系一个可能的存在状态。这也如果在这个状态下对可观察量A进行测量，测量到的A值既有可能是A1也有可能是A2，相应的概率之比为 |C1|2/ |C2|2。A在三维全空间的平均值为=∫ψ*A'ψd3x，或者采用狄拉克符号记为<</span>ψ|A'|ψ>。因为薛定谔方程是线性方程，所以如果Φ1和Φ2都是方程的解，那么，Φ1和Φ2的线性叠加Φ=с1Φ1+с2Φ2也是薛定谔方程的解，式中с1、с2是复数。这个结果的物理意义是：如果Φ1和Φ2描述了粒子的可能状态，则它们的线性叠加Φ也描述了系统的可能状态。

这样，在数学公式的包装下，叠加原理看起来很像一个科学命题，这是最能迷惑人心的地方，但其错误性也是经不起分析的。“薛定谔的猫”思想实验的错误就在于将客观世界加入了主观性因素,并将这种主观性因素或主客观混合的东西当作客观性。他们的逻辑是：观测前的猫存在生死叠加的叠加态，如果不观测就无法发现真实的情况，但观测后又会因为观测而改变结果。于是，他们就认为这种主观性观测以及叠加态等都属于客观实在的东西。薛定谔说：按照量子力学的解释，箱中之猫处于“死－活叠加态”——既死了又活着！要等到打开箱子看猫一眼才决定其生死（猫的生死由观测者看到的第一眼决定！）。这本来是明显掺杂主观判断和客观实在的大杂烩，现在被一勺烩并油炸包装后搞出来了一个很荒唐的逻辑！按照这种逻辑，如果这种猫本来在里面已经死了二百年，而事后医学也证明其死了二百年，他们也会认为猫的生死是由观测者看到的第一眼决定的。

薛定谔没有搞清楚：观测者第一眼改变只能是观念性的东西，所坍缩的也只是“猫既生又死”的这个观念，而根本没有可能改变或决定猫本身的生存状态。

（未完待续）