在19世纪与20世纪之交，很多物理学家认为，物理学的大厦已经建成，后续只要对此进行修修补补就行。不过，两朵“乌云”笼罩在经典物理学上空，这让人们感到了一丝不安。
但谁也没想到的是，物理学界将会经历一场史无前例的变革。从黑体辐射问题这朵“乌云”中，诞生了量子力学。它与相对论共同打破了经典物理学的框架，掀开了现代物理学的大幕。
一系列的实验表明，量子世界超乎想象，与我们的宏观世界格格不入。举个例子，粒子的位置和速度（动量）无法被同时精确测量出来，一旦一个参数确定，另一个参数就会变得不确定，这就是不确定性原理。
这种现象在宏观世界中是不可想象的，因为我们完全可以同时精确测量出宏观物体的位置和速度。即便是宇宙中的天体运动也能被准确描述，我们能够精确预测何时会出现日食，何时会出现水星凌日。
除了不确定性原理之外，还有一种量子现象也是颠覆我们的常识，这就是被爱因斯坦称为“鬼魅般超距作用”的量子纠缠效应。这种量子效应似乎可以无视距离，实现超光速作用，这让爱因斯坦无法接受，因为相对论认为光速是速度的上限。
基于现代宇宙学的测量，以地球为中心，可观测宇宙的直径为930亿光年。那么，如果把两个纠缠粒子放在可观测宇宙边缘的两端，它们还能无视930亿光年的遥远距离，瞬间影响到对方吗？
根据量子力学的哥本哈根诠释，粒子的自旋、位置以及动量等物理性质在测量之前处于不确定的叠加态，只有经过测量才会坍缩成确切的状态。著名的“薛定谔猫”是哥本哈根诠释用于宏观世界的思想实验，在没有观测之前，猫处于生与死的叠加态。
根据量子纠缠效应，一旦两个粒子发生纠缠，它们的物理性质会出现关联。如果测量一个纠缠粒子的物理性质，例如，粒子的自旋性质为上旋，那么，另一个纠缠粒子的不确定性就会消失，它的自旋性质必然为下旋。无论两个纠缠粒子相隔多远，就算相距930亿光年，量子纠缠效应仍然生效。
那么，量子纠缠是否打破了相对论所说的光速不可超越呢？
事实上量子纠缠并没有从真正意义上打破光速，因为纠缠粒子之间没有传递有效信息。关于这种现象，可以通过一个例子加以说明。
假设有两个完全一样的不透明盒子，一个盒子中放了白猫，另一个盒子中放了黑猫，然后把两个盒子分别放在可观测宇宙边缘的两端。如果打开其中一只盒子，观测到其中猫的颜色为白色，那么，我们瞬间就能知道930亿光年外的另一只盒子中为黑猫。在此期间，有效信息并没有以超光速传递，所以与相对论不存在矛盾。
因此，量子纠缠的超距作用并不能用于即时通信。所谓的量子通信其实是用量子纠缠效应来对信息加密，而信息传播的载体仍然是电磁波，传播速度还是光速，而非无限快。
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