今年的诺贝尔物理学颁奖极具意义，甚至可以说是里程碑式的，它证实了爱因斯坦理论中的部分错误，人类科技文明前行的方向再一次迎来曙光。

本文尽量通俗易懂地介绍一下本次物理奖的重要作用和意义。

第一、量子世界是一个处处违背常识的世界

在展开本文之前，我们首先要对量子世界有一个基本的认识。

坦白说，量子理论是比较难以理解的，为什么呢？因为在量子世界里，到处都是违背人们基本常识的存在。

为方便各位理解，举一个有趣的例子。

在宏观世界里，如果我们所有人都闭上眼睛，然后有一只猫来到我们面前，此时我们睁开眼看到了这只猫，发现它是一只活猫，那么很显然之前我们闭眼的时候它也是活着的。

但如果将这只猫放在量子世界的规则下去观测，那它的死活就不一定了。

在量子世界里，同样是一只猫摆在我们眼前，当我们闭上眼睛没有看到它时，它的生死是随机的，有可能活着，也有可能死了，这就是著名的“薛定谔的猫”理论——一只猫可以同时既是活的又是死的。

猫的这种离奇状态，在量子力学中有一个专门的词来形容——量子叠加态。

那么问题来了，现在我们是闭着眼睛看不见猫，所以它“既死又活”，如果我们睁开眼睛真正看到了它，那么它究竟是死是活呢？

答案：有可能是死的，也有可能是活的，死活的概率各一半。

各位不要觉得我在讲玄学，量子世界中的物理规则就是这样的奇特。这只猫的死活不取决于它之前是生是死，而是取决于我们睁开眼时那一瞬间所看到的它的状态。

换句话说，这只猫没被看到以前它的生死是随机的，要等到我们睁开眼睛看它一眼，才能决定它的生死，这个从不确定到确定的过程，在量子力学中被称为“量子叠加态的坍塌”。

据现代物理学研究，叠加态是量子体现出的两大物理现象之一，而另一个，正是“纠缠态”。

第二、量子纠缠里的“幽灵”

量子纠缠是量子世界中，一个至今也无法解释的现象。

还是用猫来举例说明。

假如有两只猫在量子世界中身处不同的位置，二者相距10光年，现在我们运气好找到了其中一只，姑且称之为猫甲。

根据前文所述量子叠加态的原理，在没看到猫甲之前我们只知道它正处于“生死之间”，然后在看清它的那一刹那，它的生死被固定下来了，它是只活猫。

那么根据量子纠缠理论，此时我们也同时知道了与猫甲处于纠缠态的猫乙的状态，因为猫甲是只活猫，那么10光年外的猫乙就一定是只死猫。

相反，如果我们观测到猫甲是只死猫，那么另一头的猫乙就一定是只活猫。

这就是量子纠缠中的相互“反关联”。

量子纠缠示意图

这种“反关联”的现象是超距的，它完全不受空间距离的影响，无论两只猫是相距10光年还是1万光年，这种相互之间的影响都是同时进行的，即其中一颗粒子的状态发生变化，那么另一颗粒子的状态也会在同一时间发生变化。

有趣的是，无论是对量子的“叠加态”还是“纠缠态”，爱因斯坦都表达过不同的意见。

对于量子叠加态展现出来的随机性，爱因斯坦曾直言“无论如何我都确信，上帝不掷骰子”，而关于量子纠缠，爱因斯坦则干脆形容为“幽灵般的超距作用”。

爱因斯坦之所以用“幽灵”二字来形容量子的纠缠态，是因为量子纠缠挑战了构成相对论的基础理论之一——光速极限论。

爱因斯坦认为光速是速度的极限，但量子纠缠中体现出的超距作用却彻底打破了这一认知，因为量子之间的纠缠可以无视空间距离同时发生，换言之，量子之间的相互影响实质上已超过了光速的限制。

很显然，如果爱因斯坦承认了量子纠缠的“超光速”事实，那就意味着相对论的理论大厦将被撼动，而且动摇的还是构建相对论的底层理论根基，所以爱因斯坦无论如何都无法接受量子纠缠的存在，甚至直到爱因斯坦晚年时，他都对此耿耿于怀。

不可否认，爱因斯坦是人类历史上最伟大的科学家之一，能与其相提并论的或许只有牛顿等寥寥几人，但他的理论就真的一点错误都没有吗？

今年诺奖物理奖的颁奖最终证明，爱因斯坦部分理论确实错了，他当年最恐惧的那只“幽灵”，原来一直都存在！

第三、爱因斯坦的错误，预示着人类物理学再次迎来突破的曙光

人类物理学的发展总的来讲有两个大的突破性发展阶段，而每一次的物理学大发展，都会带来人类文明生产力的空前进步和人类社会的极大繁荣。

17世纪，牛顿、伽利略等科学家从中世纪的蒙昧中创立经典物理学，经典力学、电磁理论、热学、光学等经典物理学理论经过100余年的长足发展，终于在18世纪引发了第一次科技革命，蒸汽革命和电气革命相继发生，人类社会生产力实现了第一次飞跃。

19世纪末20世纪初，爱因斯坦、居里夫人等伟大科学家进一步揭开宏观世界和微观世界的秘密，物理学正式进入原子时代，二战后掀起的以原子理论为主要基础的第二次科技革命再次大幅提升人类社会的生产力。

这次科技革命甚至直到今天仍在持续，今天的生物学、计算机等前沿技术其实都是原子理论的深化应用。但遗憾的是，即使现在人类已发展出核动力、初级人工智能、基因工程、计算机互联网等原子理论框架下的中高阶应用科技，但物理学方面却一直未能再获突破。

由于对宏观世界和微观世界没有更深入的认知，导致人类社会迟迟没有新的革命性科技所带来的“增量生产力”注入，所以现在人类社会的发展被迫进入“存量竞争时代”——世界各国不得不加强对全球资源的分配和争夺，这也是当前世界各地矛盾冲突的根源之一。

而且麻烦的是，在之前很长一段时间里我们都还不知道物理学新的突破方向在哪里，人类科技就好像被智子锁死了一样，绕来绕去都只是在技术应用层面打转，新的革命性理论却一直不见踪影。

但这一次的诺奖颁奖，却让很多人看到了一丝新的希望——原来爱因斯坦并非全部正确！

这一点非常非常重要，在爱因斯坦建立相对论大厦后，由于他的理论太过完美，几乎没人敢去质疑他的正确性，他所取得的辉煌成就在提高了人类文明对宇宙规则认知的同时，事实上也挡住了后来人前进的脚步。

举个例子，爱因斯坦说光速是一切速度的极限，其实就是否定了超光速的存在，那么这就引申出一个问题，既然超光速都不存在了，那人类走向太空还有什么意义？

要知道仅太阳系半径都有1光年，如果没有超光速飞行技术，人类文明恐怕走到灭亡的那一天也跨不出太阳系。

爱因斯坦的完美理论就像一座大山，已限制了人类发展的脚步，而到了今天，这种情况已愈加明显，所以物理学要想有所发展，就必须要找到爱因斯坦理论中的错漏之处，并以此为突破点，提出新的理论。

这次诺奖物理学奖就具备这个意义，它证明爱因斯坦也会犯错，它证明在已知的物理理论之外，宇宙中可能还存在某种更高级别或更加底层的规则，而且这种规则可以通过对微观世界更加深入的观察和研究得出——例如摸清量子纠缠的基本原理，那么就可以揭示出粒子与粒子之间的“超空间联系”是一种什么机制，它们相互之间的超光速影响是怎么实现的等等。

一旦搞清了其中原理，那么超光速飞船恐怕就不再是梦想。不要觉得这是梦话呓语，纵观物理学的发展，一直都是遵循着人类对客观世界的“观察——认知——应用”这个规律发展的，当我们真正吃透了量子纠缠的超光速机制，那么相关应用迟早有一天会摆到台面上来。

其实现在有关量子纠缠的应用研究已经开始了，量子通信就是最佳例子，既然已开启了量子通信的技能树的攀爬，未来真正实现“超光速通讯”的那一天还会远吗？

现代量子力学或许就是那把打开新世界的钥匙，继原子理论后，人类科技文明前行的道路，再现曙光！