量子信息瞬时传递现象的一种解释方案
作者：互联网
摘要：利用狭义相对论推导出同一参考系异地同时不确定性存在的可能性，实现逻辑上的自洽，为逻辑基础，然后分析时间不确定性在现实中存在的物理基础。在这两个基础之上利用异地同时不确定性分析量子纠缠信息瞬时传递现象的原理，最后利用异地同时不确定性解释惠勒提出的延迟选择试验，否定此试验传递出的现在决定历史的惯性思维。读者需要重点理解异地同时不确定性，需要一定相对论知识基础，才有可能理解后面量子信息瞬时传递现象发生的原因。
1 前言
自相对论和量子理论发展至今，两种理论对物理发展的影响很大，很多学者在此基础上研究出很多成果，也反过来验证了两大理论的正确性，但是两者之间在对事物进行描述时不同尺度下却有很大差异，这种差异使得人们无法利用现有理论解释，其中就包括纠缠量子瞬时传递纠缠信息现象与相对论不可超越光速的局部实在性的矛盾；其本质上是因为两大理论的正确性和适用性有明确的范围界定，把这两种理论融合起来的难度很大，需要提升认识这个世界的高度；
2异地同时不确定性的逻辑推导
首先给出同一参考系下出异地同时性的概念，利用相对论给出不同参考系下同时的相对性，然后以具体事例分析不同参考系下相对同时的具体表现，以此提出猜想并过渡到同一参考系下异地同时的不确定性上面；此处过渡的依据是宇宙中物体运动状态的不确定性。
2.1 异地同时性概念
通常用时钟衡量两个参考点时，如果这个事物发生的地点跟另一参考点存在一定距离，那么这个事物发生的事件在被另一参考点第一时间接收的话，普遍认为该事物本身已经发展到此接收事件的未来，即另一参考点当下接收的都是这个事物的过去；最后人们普遍掌握一种认识，在同一时间参考下，我们可以借此判断出另外一个地点跟我们同时发生的另外一个事件。这是大家普遍认同的异地时间同时性。但是，这里涉及到一个问题，我们并不能够在同一瞬间直接看到我们认为的应该同时发生的异地事件；因此我们需要分析是否存在一种情况可以以我们察觉不到的方式来形成同时发生的假象。
2.2 不同参考系之间同时相对性的分析
如果想知道这个事物到底是不是在与我们同时发生，如果高速飞过去验证，根据洛伦兹变换一个带质量的物体在运动时会产生相对参照系的时间快慢变化效应，在别的参考系看来我们本身的时间是缓慢变化的，因此当我们到达目的地时，我们会感觉自己只是经过了很短的一段时间，最终我们看到异地的时间是符合同时发生的时间逻辑的；这是经典的相对论观点，表面上甚至为同时性的准确性助了一把力，其实不然；下面以实际的事例分析一下高速运动物体在静止参考系下呈现的画面再做判断。
2.3 同一参考系中异地同时性的不确定性逻辑论证
上一节是在不同参考系中观察同时的相对性，飞行员根本察觉不到他认为同时发生的事情在不同参考系观察者看来并不是同时发生的；这给我们带来一个猜想，我们现实生活中认为的同时发生的事件是不是可以类似飞行员那样的方式在发生；由相对论可知，在宇宙中我们的运动状况是不可知的，当物体相对运动时，我们并不知道是谁在动，即使在高速运动时，存在质量增加时我们仍旧不能确定哪个物体是高速运动导致质量增加的一个，事实上是我们区分它们谁是质量大的真正在运动的思想是有缺陷的，即使在时间变缓这一现象存在的情况下，此双方仍旧不能分辨到底谁时间在变缓的，每个事物都感觉自己在观察相对运动事物的同一个点位时感觉对面这一个点位在变慢，同时在观察整个事物相对自己运动时，会有自己在穿越时间，想对自己运动的事物时间在快速变化的感觉。
但是我们需要认识到一点，现在我们只是把这个同时的相对性直接套用在同一参考系内，如果我们直接抛弃异地同时性的正确性，而选择不确定性，虽然在逻辑上没有错误，但是我们上述同时性的不确定性是在同时性的概念下测得的，比如我们在静止系得到关于飞船船头船尾时间差的对比，就是默认静止系异地视为同时的情况下测得的，在这样的情况下抛弃异地同时性的正确性是不合逻辑的，既然异地同时性简单又正确，不确定性也有可能被认为是多余的，在此本论文认为异地同时性的认可只是异地时间不确定性中的一种情况，只不过这种情况普遍被人们接收并应用。
3异地同时不确定性的物理本质
我们先假想与你有段距离的事物并不是你想象的那样，就像双缝实验，并不能确定电子、光子到底经过了那个缝一样，其实他们的路径确实就是不确定的，如果非要去确定路径的话，就像给飞船选定了静止系似的，一旦光子与观察器发生联系就会按照这一条参考标准去理解，我们看到的就不是干涉图样了，而飞船两端的时间差也会由于静止系的选定而确定，要知道在选定之前他们的时间差并不确定，只有靠静止系对于飞船的速度选定才确定，那双缝试验中观察器相当于一个参照系，我们相当于是透过这个参考系去看，我们可以看到确定的光子路径就像我们可以确定时间差一样；就像我们惊诧船头尾竟然有时间差一样，我们应该惊诧光子竟然也有路径。
3.1 宇宙中物体运动状况的不可知性
首先先解释一下有相对距离的事物不确定现象的深层本质。
现实中我们是不能判断我们的运动状况的，而不是一时不知道，但是我们在不同参考系里能看到时间差也不一样，这就会产生一个矛盾，我们既不能确定运动状况，又有很多运动状况可以参考，且这种状况是实际发生的，但我们的状态只有一个，可能会是叠加的状态；
重点是我们的整体运动状况是不可确定的，并不是具体存在一种运动状态，只是没有其他参考物来衡量；而是我们整体存在的状态不能只用某一种方式来衡量，这就导致我们局部可以用同时性分析问题而不出错，但整体上我们不知道事物是怎么发生变化的；
3.2 物体之间的联系与参考系的关系
但是有一种状况可以改变这种局面，如果我们的整体运动状况不能判断，如果我们认可同时性的不确定性，那么就没有参考系能够确定我们与事物之间真正的时间差，时间差确定的是事物之间发生联系时外部参考对其的一种观测量，这种观测量在局部是真实的，我们把它看作第三种联系，如果现在不能获取任何关于两者之间的时间差信息，这说明第三者并没有参与到二者的联系之中，所以两者之间的关系是在时间度量上完全屏蔽的第三者的，通俗的说就是，如果说出现这种状况，两者的联系在同时性的概念下就会失效，因为超出可判断的范围而可被观察为瞬时发生。如果我们扩大视野，用同时性的不确定性来看待这个现象，那么两者的联系没有被第三者获悉而出现超光速瞬时发生的情况只不过是因为无参考系观察带来的不确定性的一种表现。这就是同时性的不确定性在处理事物本身与参考系关系时所起到的作用。
4 运用同时性的不确定性解释量子纠缠信息瞬时传递现象
4.1 量子纠缠的特性及测量的局限性
首先量子纠缠的一个特性就是叠加性，并且此种状态的维持在于不受外界干扰，当其中一个量子受到观察测量后会得到一种状态，若用同一种观察方法测量另一个也会得到一个状态，这两种状态总是保持互补；
从上面描述中我们得到几个潜在信息：第一，两个量子在测量中不能确定观察的先后，即不能确定对方量子已经观察过（在对面是否测量的信息以光速传递来之前），即使约定好一先一后，后者也不能从观察中知晓对面是否观察过，这一点很重要。这是因为量子是不能超光速传递信息的。
第二，纠缠量子中任何一方都不能在不受到任何干扰的情况下主动向外界传递状态，即此状态与外界无任何联系；与外界时间无关，外界时间变化不能影响此状态。
由上面两点信息可知我们在测量此瞬时现象的方法上会有很大局限性，只能通过测量事件发生的时间点来判断；比如在量子存放点A于8:00开始测量，在存放点B于8:00开始测量，然后把B点观察信息光速回传给A，结果A观察者得到回传信息后发现量子信息竟然互补一致，此时A观察者咬定肯定是纠缠量子瞬间传递了状态信息，B才可能传回这个状态；这是经典的同时性概念下的解释。对此我们对通过两地时间点之差为零就认可瞬时传递表示怀疑。
从理论上来说外界是不能判断纠缠量子是否瞬时传递了信息，他们之间的行为外界是不能判断出来的，不可知的，或者说他们可以视为一体，是否用得着传递信息都未可知，正是这种隐秘性才使得量子保密通信得以实现。
而我们能测到它瞬时传递的现象其实是人为时间逻辑上的错误；
上述测试是在经典时间同时性理论下取得的结果，经典之处在于我们认为是存在同时性的，就是当我们在干什么的时候，此时此刻另外一个地方一定同时在发生着某一件事。
但是这种直观的经典时间理论是不符合量子时空现实的，虽然当前时空是相对论为基础构造的时空概念，以光速不变理论为基础；从测量结果来看，任何地域的实际测量都符合了同一个光速值，但需要知道一点被测量出的光速从来不是即时光速，是通过往返区间测量，或同一时间点异地同步测量的。
4.2 新概念下量子纠缠的解释
同时的不确定性以下叫做新概念，同时性的确定性叫做经典概念。举例如下，首先A地制备了一对量子，然后把纠缠后的一个量子送到B地，相距1c，这两地是具有人为认定的同时时间的，假定A在15:00时观测了A量子，B在15:00时也观测了B量子，此时B还看到了A的光信号，那是A地14:59:59时发生事件的光信号，新概念下B可以认为A地此时就是14:59:59还没到15点整，所以现在A还没有去解除纠缠，得等到1秒后A地15:00时，B可以认为量子解除信号是与光信号一块到达A的，A点此时才正在实施行动，此新概念下可以认为B首先解除的纠缠，那么此时量子传递的速度就跟光速一样了；所以新概念下量子信号在15:00:00时到A点,使纠缠解除，并没有瞬时传递过去；但是经典概念认为纠缠解除瞬时发生，而后只是把纠缠解除时的信息靠当时的光信号传播过去，并认为光信号传递时纠缠早已解除。新概念下可以认为B首先把纠缠解除的，然后A只是把确定的信息传递过来，事实上新概念下A,B地点都可以认为相对于对方提前1秒去观测解除纠缠，且并不矛盾。
现在利用不同参考系之间的观测解释一下纠缠量子是如何不能瞬时传递自身信息的；
首先飞船上A地制备了一对量子，然后把纠缠后的一个量子送到B地，相距 c，我们假定A在15:00时观测了A量子，B在15:00时也观测了B量子，假设此时参考系沿A至B直线方向以0.8c的速度运动，那么当静止系正好观察到A在15:00观测时，B地此时尚未进行观测；不过飞船参考系中A不认为B地还未到时间，认为B也在观察，结果在飞船这个参考系里造成瞬时传递的假象；我们也可以选择任何速度来进行此试验，并得到不同的结果，结论就是你永远不能确定此时此刻对面正在发生着哪件事，那么也象征着瞬时传递是一种假象；最后说一下，纠缠量子能够瞬时传递的假象，是它本身的量子特性决定的。说白了量子的行为只是量子时空的一角体现，与其说同时的不确定性解释了量子纠缠瞬时传递现象，不妨认为这两者其实是相互印证，都是量子时空不同于当前时空的体现。
4.3 量子时空的验证-延迟选择实验的新解释
最后再解释一下惠勒的延迟选择实验，其实事情到这里已经是一目了然，大家不必再相信我们能干涉历史，因为这是在经典时空里得出的结论，前提是相信同时性的存在；现在我们摒弃同时性的概念，在量子时空下解释延迟选择试验。
举例如下，如果我们在接收到一束光的时候我们知道一个消息，在这束光走到一半时（依据同时性来确定的时间），我们此时在面前竖起了一面光子探测器。以我们的经验这个探测器是在光子发出之后才竖立起来的，而光子已经走了一半想改变路径也没有可能了，因此逻辑上应该可以发生干涉，但此时我们接收到的光子却没有发生干涉，另一种情况如果我们并没有在光子走到一半时拿出探测器，那光子就会发生干涉，我们想当然的认为前一种情况下探测器存在改变了光子以前选择的路径，相当于改变了历史；若在量子时空下进行分析，仅仅是因为在你竖起这面探测器时是不能够确定光子是否发出的，当你认为光子已经通过了双缝时其实它可能还没有发出，它其实是处于不确定的状态，直到它本身不得不做出一个选择成为事实的时候才会确定一个状态，假如两地相距10光秒，距离5光秒的地方有探测器，那么在第5秒时，我们在光屏前是不能确定光子已经通过探测器成为事实的，所以根本不存在干涉历史之说。
5 结 论
通过上面的论述，我们得到了同时的不确定性可以存在的结论，并且论证了发生量子纠缠信息瞬时传递现象的本质，只是逻辑上测量可以是瞬时的，实际是不可确定的；这些都在表明量子时空正在逐渐进入我们的视角，我们需要用新的理论来深刻体会我们的世界。这也正是本文发表的意义。
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