局部

從科普雜誌上看到一篇有趣的報導，想起去年在癮科技看到的隔空充電裝置，以及中國古代的隔山打牛功夫，

期待相關技術邁入商業應用之後，可以讓人們的生活增添更多便利！

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如果要移動一顆石頭，根據直覺，就是得去推它，或是拿一根棍子去碰觸它，

或是下達指令，透過空氣振盪傳播到某個人的耳朵，叫他手持棍子去戳石頭，或是其他類似的辦法；

更直截了當地說，這直覺意味著東西要緊靠在一起，才能發生直接影響。

如果A不在B旁邊，但卻能影響它，那效應一定不是直接的，而是以一連串事件做連結，每個事件直接影響下一個，經由一段距離依序從A傳到B。

每當我們以為找到了違反這項直覺的例外，結果總會發現並非如此，例如，扳開開關點亮城市裡的街燈（但仔細一想這是透過電線傳遞的），

或是聽BBC的廣播（但我們接著會想到這是透過空中的無線電波）。至少，在日常生活經驗裡，我們是找不到的。


我們把這種直覺的想法稱為「局部性」（locality）。


量子力學顛覆了許多直覺，但沒有一個比推翻局部性來得更意義深遠。而且它為狹義相對論（21世紀物理學的基石之一）帶來的危機，迄今未能解決。

物理學家說，以這種方式連結起來的粒子，會形成量子纏結。

受纏結的性質可以不是位置：兩個粒子可以用相反的方向自旋，但沒辦法確定何者為順時針；

或是確定有一個粒子處於激發態，但沒辦法知道是哪一個。粒子的纏結和它們各自的位置、身份以及彼此的作用力無關，

原則上，它們大可以是星系兩端的電子與中子。因此，纏結讓物質以一種過去想像不到的方式產生密切關聯。

量子計算與量子密碼學是一種嶄新且潛力無窮的技術，而纏結則是幕後的推手。

它們可以解決一些一般電腦實際上解決不了的問題，並且提供不會被竊聽、絕對安全的訊息傳遞方式。

然而，纏結似乎也造成一種極度詭異、強烈違反直覺的「非局部性」現象：不需觸碰（或觸碰連鎖動作的其中一步）就可能在物理上對某物造成影響。

非局部性意味著在美國愛荷華州打出一拳，可以打落在德州的人的牙齒，完全不需透過中間各州任何物體的協助，不需動到一顆氣體分子、電線裡的一顆電子或一束閃光。

除了這奇怪無比的特性，非局部性最令人擔心的是它對我們所知的相對論造成嚴重威脅。

這個老問題在過去幾年終於得以進入物理研究的殿堂，並成為辯論重心，它或許終將使物理學的根基為之解體、扭曲、重塑、強化甚至崩壞。

(摘自科學人2009年第86期4月號)