『阿尔伯特·爱因斯坦』爱因斯坦：这个世界上，每个人的位置都是不确定的 |物理|宇宙|高能小子终极装备|

【『阿尔伯特·爱因斯坦』爱因斯坦：这个世界上，每个人的位置都是不确定的】

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图片来源:德克萨斯大学奥斯汀分校
撰文 | 乔治·马瑟（George Musser）
翻译 | 王栋
一提到“跨距离的相互作用” ，我们首先想到的可能就是量子纠缠现象。但物理学家逐渐意识到，在时空与引力理论中也有类似的效应：爱因斯坦的广义相对论将引力归结为时空的弯曲，在无形之中打破了时空的绝对框架，这告诉我们绝对的地点和距离并不存在，所有物体的位置都与整个时空相联系。
上世纪90年代初，我还是个研究生时，首次接触到了被称为“非定域性”（nonlocality）的量子现象。不过，我不是从量子力学老师那里听到这个概念的——他觉得这不值一提。有一次，我在附近的书店里闲逛，顺手拿起了一本《意识宇宙》（The Conscious Universe）。翻看了几页，一段令我震惊的话跃入眼帘，书中写道：“没有任何先前的发现能像非定域性那样，给我们对日常现实的感知带来如此大的挑战。 ”从此，这一奇妙现象让我沉迷其中，无法自拔。
在日常用语中， “locality”是个略显矫饰的词语，用来形容某个社区、城镇或其他什么地方。但是，来源于17世纪的“定域性”这个词，本来的意思是同“位置”这一概念相关联的。它表明所有的东西都有一个位置，你总能指着一个物体说“它在这儿” 。如果你不能说出它在什么地方，那个物体就肯定不存在。如果你的老师问你的作业在哪，而你回答哪儿都不在，你麻烦可就大了。
我们所感知到的世界具备“定域性”的所有特征。我们对于位置和地点，以及它们之间的相对关系有着很强烈的直观感觉：在和亲人分离时，我们会感到痛苦；想对什么事产生影响而自己又离得太远时，我们也会觉得无能为力。然而，目前物理学中的多个研究分支均显示，在更深的层面里，并不存在所谓的“位置” ，也没有所谓的“距离” 。在物理实验中，两个粒子的命运可以紧密相连，就像一对魔法硬币一样：把它们抛出去落在地上，每一枚都可以是正面朝上或反面朝上，但它们只可能同时正面朝上或反面朝上。它们的行为协调一致，即便二者之间的空间中不存在任何力的相互作用。哪怕是远远地分隔在宇宙的两边的一对粒子，仍可能表现出一致性。这样的粒子就违反了定域性——它们超越了空间。
显而易见，自然设法达到了一种独特的微妙平衡：在大多数情况下，它遵守定域性，而且必须遵守定域性，我们人类才得以存在；然而，在基本层面上，还是有一些线索显示出非定域性。对于进行相关研究的人来说，非定域性是所有物理学难题的根源，包括量子粒子的奇异特性、黑洞的命运、宇宙的起源，以及自然的终极统一——当今物理学家们所面对的这一系列谜题大都相互交叉着，而它们的交叉部分正是非定域性。
在20世纪的大部分时间里，量子纠缠（即粒子奇异的同步性）是唯一被人们提到的非定域现象，爱因斯坦称之为“幽灵般的超距作用”（spooky action at a distance）。不过，物理学家们逐渐意识到，还有其他一些现象似乎也同样诡异。

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例如，爱因斯坦建立的广义相对论（这是现代引力理论的基础），原本是为了从物理学中消除非定域性。在牛顿的理论中，引力可以跨越空间，像具有某种魔法一样在两个物体之间起作用。而广义相对论折断了连在物体之间的“魔法棒” ，表明导致物体相互吸引的原因是时空的弯曲，而不是什么看不见的力。不过，无论爱因斯坦的本意如何，在物理学家们应用前者理论的过程中，不同的一面被逐渐揭开：在引力的作用机制里，其实处处体现着非定域现象。