5．旋转的天体与优美的宇宙

宇宙很大，天文学家有说不完的故事。好多故事我们很难听懂，既深奥又神秘。虽然如此，也有失稳、旋转和振动。按当前学说，宇宙来源于大爆炸，是一种发生在极小的时间尺度和极小的空间尺度上诡异般失稳的结果。数不清的恒星和行星，既不孤零零也不会撞在一起，因为万有引力让已经抱团的星星相互之间不会无限远离，旋转产生的离心力却又避免它们撞在一起。失稳让银河系用螺旋臂秀肌肉。公转让星星构成美丽的星系结构，地球就知道围绕太阳公转，以便不即不离地吸收太阳的阳光从而让大地拥有生命，在太阳保护下不会成为宇宙中的流浪汉。自转让地球拥有白天和黑夜，形成让大自然生生不息的气候。恒星用热核反应照亮了宇宙，它们也有生命的终点。当再也没有热核反应支撑它们庞大的身体后，万有引力会让它们失去稳定轰然坍塌，小的变成红矮星、中的变成中子星、大的变为黑洞。黑洞非对称地吞并天体会高速自旋，脉冲星的高速自旋让我们能周期性地接受其两极发出的电磁信号，其电磁信号的脉冲性俨然预示脉冲星在振动一样。宇宙天体再大，也是由小得我们看不见的分子原子构成。还有比原子更小的微观粒子与世界，也在振动与自旋，甚至有忍者一样的行为（量子行为）。可以说，宇宙相比于我们人体有多大，那么我们人体就相对于微观世界有多大。总之，宇宙包含了丰富多彩的失稳、旋转和振动等现象。我们先得了解一下，宇宙有多大。

浩瀚的宇宙与万物大小（图1.29）

我们人类的尺寸是1米的量级，生活在平均半径6371千米左右的地球上。相比于微米级的微生物，我们硕大无比，相比于宇宙天体，我们十分渺小，哪怕是相对于地球也很渺小。绕地球赤道一圈是4万千米左右。如果你每小时走5千米（据说成人平均速度为每小时5.6千米），且不知疲倦地每日走上8小时，绕地球赤道一周差不多要走三年。当然，千山万水让你走不了那么快，甚至你走不过去。不要这样就觉得地球很大，宇宙比这大多了。描绘宇宙没那么容易，现在连什么是宇宙都有不同看法，更别说有多大。摩尔·萨根的《神秘的宇宙》包含了人类历史。据说宇宙应该包含宇宙遵循的物理规律甚至数学。如果仅仅欣赏安得烈·科尔文（Andrew Z. Colvin）的宇宙图和漫游巡天计划相关的数字化宇宙图（Maps of Universe），那我们看到的就是星系和星星。

我们日常生活看到的物体是当前的物体。宇宙由于太大，大得连每秒近30万千米的光都得走很多年，因此你看到的远方物体，是遥远的过去的物体（是物体发出或反射的光，才让你看得见它）。你现在（用肉眼或望远镜）看到的遥远的天体，是过去的位置和形态，现在可能都到了别处或者消失了。

光一年走的距离，约为94605亿千米（可以简记为接近10万亿千米）。就是说，你现在看到的约为10万亿千米远的一颗星星，实际上是这颗星星一年前的状态和位置。

宇宙从大爆炸开始，过去了约138亿年，这就是宇宙的年龄。可以想象这么长的时间，光线能走多远。138亿乘以光在一年走过的距离，即138亿乘以约10万亿千米，得到的数一口气都念不完。于是，干脆把光一年走的距离称为1光年，于是光线138亿年走的距离称为138亿光年。这样用时间代表距离，简单多了。

宇宙大爆炸产生的天体物质，按理应跑不过光速。于是，宇宙的半径相比于光在138亿年走的距离，一定小得可怜。

然而，可能不是这样，因为宇宙在膨胀（甚至认为在加速膨胀），星星之间在相互远离。相对于宇宙中的任何一个天体，其他天体都在远离。以我们地球为例，遥远的星球正在远离我们，远离我们的速度与此时离我们的距离成正比（这个观测结果称为哈勃定律，正比关系的比例系数称为哈勃常数）。于是，离地球越远的天体，远离我们的速度越大，而且一定有一个距离，或者一定有一个以地球为球心的球面，那里的星球逃离地球的速度是光速。这个球面称为哈勃球面，其半径称为哈勃半径。在以地球为中心的哈勃球面以外，物质以超过光速离地而去。哈勃半径是140亿光年，比宇宙年龄乘以光速得到的138亿光年距离还要大。

宇宙有多大，目前没有统一的结论。那么，我们能看到的宇宙有多大？即可观测到的宇宙有多大？可观测宇宙是一个以观测者为球心的球体，该球体内所有物体从宇宙膨胀开始到现在所发出的光线和其他信号能在此刻到达观测者，球面以外的则在此刻观测不到。不要想当然地将光速乘以宇宙年龄得到的138亿光年当作可观测宇宙的半径。事实上，考虑宇宙膨胀、光线传播遥远的距离需要时间以及万有引力可以让光线弯曲等因素，可观测宇宙的半径大致为460亿光年。

那由大爆炸产生的宇宙会比可观测宇宙小多了吧。没有定论。有的说小多了，有的说大无数倍（大得几乎没法计数）。到2015年为止，人们探测到的最古老和最遥远的星系（命名为EGS-zs8-1）形成于宇宙大爆炸6.7亿年后，其发射的光用了130亿年到达现在的地球，由于宇宙膨胀，估计目前在300亿光年外的地方。遥远星系的光线到达地球不容易，因为地球也在随宇宙一起膨胀不断改变位置，遥远星系的光线过来时，还得被引力弯曲方向。

宇宙的大小只能去推测，因为你看不到可观测宇宙以外的东西。那就看看能看得到的天体。可观测宇宙中，有数不清的星星与其他物质。除了我们看到的月亮（地球的卫星）与太阳（恒星之一），以及金星、木星、水星、土星等行星以外，还有数不清的像太阳一样的其他恒星，以及绕恒星公转的行星或流浪汉一样的行星。这些星球不是均匀地分布在宇宙中的，而是聚集成一团团的。

例如，我们地球所在的太阳系就由太阳和几颗绕太阳公转的行星组成。太阳的直径比地球大108倍左右。太阳还不是最大的恒星，有的恒星的直径是太阳直径的1000多倍，体积是太阳的10亿倍（1000的3次方就是10亿）以上。还有许多太阳系这样的恒星系。离太阳系最近的恒星系也在几光年之外，可见恒星之间相距非常遥远。

比恒星系更大的是星系，如我们的银河系，像扁平的圆盘一样（晴朗的夜间遥望天空，许多灿烂的星星在一个条带上，那就是在银河系中的恒星）。星系包含了许多恒星系，星系的直径一般为数万光年（银河系约为12万光年），相邻星系的距离可达3百万光年。在可观测宇宙中，大致有1700亿个类似银河系的星系。小的星系包含数千个恒星，大的可包含百万亿（1014）颗恒星。

许许多多的相邻星系又组成星系群或星系团。星系团直径在千万光年量级，包含数十、数百到数千个星系。包含的星系数目较少时称为星系群。若干相邻星系团还可以组成超星系团。超星系团直径可达数亿光年，包含的星球的质量相当于千万亿个太阳左右的质量。

问题是，这么大的星系，也会旋转吗？

旋转世界的相似性（图1.30）

小到翅膀周围的气流，大到浩瀚无比的宇宙，如果我们用某种眼光去观察，会存在一些相似的形态（结构）。运动的形态因此具有相似性，而不管是什么样的物质的运动。例如，让一块带尖缘的平板带大迎角放在流水或气流中，从尖缘会发出一粒粒小旋涡，小旋涡最后会聚合成小的螺旋涡，甚至聚合成大的旋涡结构。这与天文学家观测到的宇宙星系螺旋结构非常类似。自然是公平的，规律不会欺小怕大。宇宙那么大的天体，也存在自旋（如同一粒粒小旋涡）和集体旋转（如同小旋涡随大旋涡旋转）现象。

宇宙中的旋转有三种类型。第一种是大量的构成星系的星球绕着一根中心轴线旋转。第二种是一些星星绕着一颗大质量的星球转，如同地球和火星绕着太阳转，月亮绕着地球转。第三种是星球自转（自旋）。这很像刚才介绍的尖缘发出的旋涡。一粒粒旋涡在自旋（如地球），相邻的小旋涡围绕一个大一点点的旋涡转（如同行星绕着太阳转），大量的旋涡绕着一个中心转（如同星系旋转）。

自转与公转的天体

我们所在的地球就在自转，绕地轴在由西向东旋转，每24小时左右转一圈。我们站在地球赤道的表面不动，被地球自转带动的速度是每秒0.46千米左右。这么快的速度，我们却没感觉。我们不觉得我们在跟着地球自转，反而觉得星星在绕我们转（有星星的夜空，将摄像机对准天空某个方向，每隔1分钟拍一个图像，合起来你就看到星星在绕着地球转）。

高速自转的中子星还会发出脉冲信号，因此也称为脉冲星。脉冲星具有强大的磁场，磁极轴线方向与自旋轴方向不一致。这种不一致导致带电粒子与磁场有周期性的相互作用，从而发出与自转周期相关的脉冲信号。脉冲信号极其稳定，比原子钟的稳定度还高万倍以上。脉冲星的脉冲信号的周期有的为毫秒量级，有的为秒的量级。典型脉冲星的半径在10千米左右，质量为1.44～3.2倍太阳质量。发现脉冲星的女研究生贝尔（Jocelyn Bell Burnell）没有被授予诺贝尔奖，而她的导师则因为对脉冲星的贡献获得诺贝尔物理学奖。

如果恒星质量比太阳大许多倍，那么核反应结束从而失去了高温高压的支撑作用后，在巨大的万有引力作用下会坍塌成黑洞。有的黑洞也在高速旋转。可见，不单是地球这样的行星在自转，一些恒星以及它们坍塌后形成的脉冲星以及黑洞也在自转。

除了自转，天体之间还有公转。地球绕太阳公转，每一年近似公转一周。月球绕地球在公转，绕一周接近一个月。月球一面总是正对着地球，因为月球没有自转。

地球绕太阳公转，离心力平衡了两者之间的引力，使它们的距离不会无限靠近。月亮与地球也是如此。如果没有这些公转，在万有引力作用下，它们会撞在一起。

我们纳闷儿，太阳系为何有公转。其实正是因为有公转，才使它们不会撞在一起。它们形成之时，如果没有公转，要么就撞在了一起形成了更大的星星，要么就足够远不在一个系里了。可见，旋转让我们与太阳不即不离，否则地球不可能有阳光普照，不可能有生命。

巨大无比的星系旋转 暗物质假设（图1.31）

星系是靠万有引力绑定在一起的一团星球，有银河系这样的螺旋星系（星球绕中心在旋转）、椭球星系（里面的星球也在按各自的轨道绕中心旋转）以及一些其他不规则形状的星系。星系中大质量天体一般集中在星系中心，万有引力试图将星系拉回到中心，星系旋转产生的离心力则可以抵消万有引力。于是像银河系这样的星系在旋转。

银河系直径达到12万光年，中心厚度为1.2万光年。地球离银河中心（即旋转中心）的距离大约为2.5万光年，地球绕银河中心的旋转线速度达到每秒210～240千米（不同来源给出的这个速度有一些差异），于是，地球绕银河系一圈，需要大约2.5亿年。也就是说，大约2.5亿年才转一圈。单独看旋转线速度，非常快，但看转一圈多少时间，就显得非常慢。

银河系的旋转会导致一种奇妙的悬臂结构，就像地球大气中的台风结构。螺旋结构的出现也是之前没有螺旋状态失稳后的结果。或者说，带有螺旋结构的星系更稳定，与野渡无人舟自横的道理一样。构成银河系的星球和其他物质从远处看就像一个带有四个旋臂的扁平螺旋结构。银河系螺旋结构大约形成于90亿年前，即大爆炸发生约50亿年后。

星系中心比中心以外的地方亮很多，因此星系的主要质量集中在星系的中心。按万有引力理论（引力与离中心的距离的平方成反比）以及离心力满足的规律（离心力与距离成反比），很容易得出“对于质量主要集中在星系中心的星系，距离星系旋转中心越远的星球，旋转周向线速度越慢”的结论。可是，测量结果表明不是这样，从离开中心某位置开始，旋转周向线速度与距离没有太大关系了。这显然违背物理学原理。

于是，科学家设想，存在所谓的探测不到的不发光的暗物质，它们的额外质量与施加的额外的引力，使旋转速度满足观测到的规律。据此，科学家估算出，宇宙中只有15.5%左右的显物质（即我们可以观测到的物质），其他84.5%左右是暗物质。

也可以从另外一个角度来说明有暗物质存在。由于旋转速度的离心力正好平衡引力，而引力又正比于质量，因此依据星系旋转速度大小可以判定星系中恒星的质量。这样得到的质量称为引力质量。另外，恒星的亮度越大，质量越大，因此依据亮度又可以得出星系恒星的质量，称为光度质量。按理，在排除可能的测量误差后，两个质量应该一样。但实际结果是力学质量比光度质量高了许多倍。因此，科学家推测，力学质量中绝大部分是看不见的即不发光的物质，即所谓的暗物质。

之所以称为暗物质，就是因为看不见甚至直接探测不到。为了间接探测，就得假定暗物质满足某种理论或模型。例如，目前诞生了许多暗物质理论或模型。其一种是弱相互作用大粒子模型。按照这一理论，这种暗物质粒子会轻易穿过地球而与物体基本不发生作用。这就给暗物质的探测带来了极大难度。我们周围有暗物质流，如果与氙原子发生碰撞，就会发出微弱的闪光和电荷。由于如此的微弱，以致必须在排除了背景辐射和电磁场的地方进行探测。深埋在1.6千米深岩石底下的大型地下氙暗物质探测实验（LUX），力图排除这种背景干扰，通过与氙发生碰撞，探测是否有暗物质碰撞带来的微弱光线。可是，到目前为止，所有努力均未获得任何结果。目前唯一的结论是，暂时未发现弱相互作用大粒子模型是错误的。

暗能量驱动宇宙在加速膨胀吗

去掉所有看得见的显物质和看不见的暗物质后，就是所谓的真空。有理论认为，真空并不真的是空的。真空拥有某种能量脉动，就像水面波动起伏一样。脉动到峰值时，能量转化为一对对正反基本粒子。所谓正物质就是我们能感知的物质，所谓反物质就是能与正物质一起湮灭的物质，如同+1遇到-1，加起来就成了0一样。能量脉动到极低值时，一对对正反基本粒子又相互湮灭。

人们通过对超新星的观测，发现宇宙在加速膨胀。因此人们设想有种能量，叫暗能量，在驱动宇宙加速膨胀。爱因斯坦说，能量也是一种质量。他导出了一种可将能量折算成质量的关系，称为质能关系。该关系说，能量等于质量乘以光速的平方。如果按照爱因斯坦的质能关系折算成质量，暗能量估计占据了宇宙中68.3%左右的质量，暗物质占26.8%左右，看得见的显物质只占4.9%左右。

按目前理论，暗能量均匀分布在宇宙之中，虽然密度极低（大约7×10-24克/立方米），但由于处处存在，总量极大。看得见的每颗星球质量都很大，但它们相隔遥远，因此宇宙中显物质和暗物质的总质量比暗能量代表的总质量小。

可以这样来理解宇宙膨胀。吹气让气球突然长大，气球表面任何两点代表两颗星球，随着气球长大距离越来越大。但这还只是均匀膨胀，加速膨胀就更难想象了。

20世纪90年代奠定的宇宙加速膨胀之说使三位天文学家获得了诺贝尔物理学奖，具体获奖原因是通过观测遥远超新星发现了宇宙的加速膨胀。然而，2016年，尼尔森等三位科学家（J. T. Nielsen, A. Guffanti & S. Sarkar）在《科学报道》（Scientic Report）指出，更多的超新星数据分析提供的证据表明，宇宙膨胀速率是恒定的，而不是在加速。他们认为，过去得到的宇宙在加速膨胀的结论可能来自于某种统计涨落误差。如果是这样，暗能量假设也可能不正确。

微观世界分子、原子与原子核（图1.32）

宇宙那么大，那是用我们人类的眼光去看。可观测宇宙的直径比我们人类的尺寸大了约1027倍。宇宙虽然这么大，天体却是由分子和原子等粒子构成。原子是由更小的原子核和电子构成。这些小东西构成的微观世界，与我们肉眼能看到的宏观世界不一样，但也有振动和转动。

我们人体有器官、组织、细胞、DNA。更小的尺度上，是原子。人体大概有1万亿个以上的细胞。据《卫报》报道，人体包含的原子的数目，是7×1027的量级。也就是说，一个人体细胞就有数百万亿（约1014）个左右的原子。可见原子有多小，尺寸比我们人的尺寸小100亿倍的量级。也许，在分子和原子看来，我们每个人就是一个小宇宙，看上去有星系那么大。还有比原子更小的原子核，平均尺寸比人体尺寸小100万亿倍左右。可以随意穿过任何物质的中微子，其尺寸是10-24米的量级。

这还不算最小的，普朗克长度约为10-35米。在该尺度上看一个原子核，比可观测宇宙还显得大。在普朗克尺度上看空间，都不光滑了，就像我们的皮肤看上去很光滑，但用显微镜看，我们的皮肤一点也不光滑了。

这种尺度差别太大，还有许许多多的具有不同尺寸的物质，无法在这里一一列举。我们看看分子、原子、原子核和电子就行了。这里不仅有平动，还有振动和转动。

原子由带正电的原子核以及围绕原子核的带负电的电子组成。原子核又由带正电的质子和不带电的中子组成，质子和中子统称为核子。电子绕原子核不断地转动。电子也有自旋。一个质子的直径是10-15米左右。电子直径是10-18米左右。电子在原子核周围直径约为10-11米的球内旋转，这个球就可以看成原子的半径。因此，原子核在一个原子中只占很小的空间，就像空旷的房间中一只苍蝇那么小。因此，像石头这样的固体，表面上看实实的，实际上空得很。星球也空得很，难怪恒星烧完后，会坍塌成尺寸小了许多倍的致密黑洞、中子星或红矮星，这些致密星球，原子核都挤在一起了。

以我们时时刻刻都在呼吸的空气为例。空气分子包括了氧气分子与氮气分子。以一个氧气分子为例，它由两个氧原子组成。

别看电子小，它的作用非常大、非常奇特。它携带负电，原子核中有一个质子就有一个电子，你一个质子带多少正电我一个电子就带多少负电，使一个原子不带电，否则我们就被电着了。电子是红娘，凭借对质子的（静电）吸引力，可以把一个或几个原子胶合在一起形成分子。也可以这样说，两个原子共享原有的几个电子，电子对质子的静电力就把本来会相互排斥的两个原子核死死地拉住了，好像有根很结实的胶带拉住了似的。这根“胶带”也称为化学键。

电子在绕原子核不同的轨道上旋转。如果串到更接近原子核的轨道上，就会发射一个光子。我们的阳光就是由光子组成。光子也有振动甚至自旋。

大气分子吸收阳光中的光子。光子的碰撞让分子拥有平动、转动和振动，这就是分子热运动的来源，是我们周围的大气拥有温度的来源。吸收光子也可能将原子中的一个电子打跑，于是高空大气中就有自由电子以及原子失去电子后形成的离子。光子也可以把一个分子拆开，于是高空大气除了氧分子，还有氧原子。电子如果能吸收光子，那么就会跑到离原子核更远的轨道上，再跑回低轨道时，又发射一个光子。极端情况下，吸收光子还可能引起复合化学反应，即不同原子之间结合成为新的分子。

氧原子的原子核由8个带正电的质子和8个不带电的中子组成。氧原子的电子数目是8个。每个电子与每个质子的电量大小相等、符号相反。因此，氧原子整体而言不带电。两个相同或者不同的原子通过共享电子（化学键）组成分子。共享的电子通过静电力将两侧带正电的原子核吸引在一起，这就是化学键的本质。

一个带化学键的双原子分子，也可以看成一个弹簧振子。空气温度高了以后，每个分子都会像弹簧一样振动。化学键使分子中的原子不容易拆开。拆开就需要能量。化学反应就是分子拆开和合并的过程，会吸收和释放能量。如果是释放能量，就称为燃烧。如果是吸收能量，就称为吸热反应。

一个原子核可能包含了多个质子。按理，带正电的质子之间既有正电相斥的使它们分离的静电力，也有让它们试图聚集在一起的万有引力。可是，质子之间的静电力比万有引力小多了，因此将核子（质子与中子的统称）抱成一团还有别的力，这个力就是所谓的剩余强相互作用力。为何是剩余强相互作用力？原来，质子和中子里面还有小结构，就是夸克。夸克之间由强相互作用力胶在一起。这种强相互作用力还剩下一些，就把质子和中子捆在一起了。

强相互作用是一种短程力，在距离极短时比电磁力大许多，距离较大时就小得几乎不存在了。只有提供足够的能量做功，才能将原子核中的质子和中子拆开。反过来，将孤立的核子结合在一起，会释放巨大的能量。

捉摸不透的微观行为

宇宙万物本身是由原子组成的，如同科特·施塔格（Curt Stager）在《诗意的原子》中所要表达的，自然规律也可以从原子行为诠释。虽然如此，原子之类的微观粒子（除了原子，还有分子以及更小的电子和组成光线的光子）的运动（平动、自旋和振动）状态完全不同于宏观物体的运动状态。微观粒子有所谓的量子行为，其中的自旋就非常有意思。有这种量子行为的粒子称为量子。电子和光线中的光子有这种行为，因此研究这种行为时就把它们统称为量子。

量子很诡异，它们的平动速度、自旋速率和位置等遵循量子化行为。比如大气中空气分子的动能，其大小是某个极小数值的整数倍，而不能取其他值。电子绕原子核的轨道也是这样，只能在一些特定的轨道上。吸收一个光子会提升轨道高度。降低一个轨道高度就发射一个光子。除此之外，运动状态和位置还有非常难以理解和描述的不确定性。

以自旋为例，量子围绕自旋轴不是确定的左旋或右旋。微风吹拂下的水面涟漪上的一滴水的位置和姿态在振荡，这种振动可视为由具有振动弦那样形状的谐波叠加而成。如同涟漪中一滴水的这种姿态，量子的自旋是一种左旋和右旋的叠加状态。真不知是微观粒子本身在做这样的运动（我们可以反问驱动它们这样运动的力是什么），还是承载量子的空间就像涟漪，量子只是在那里随波逐浪，以致波浪是怎么叠加而来的，量子就处于什么运动的叠加状态。你去测量量子的自旋时，就如同测量水波时挡住了一个方向的风一样，由风激起的谐波波浪消失了，于是你就只能测量出一个确定的状态，要么左旋要么右旋，那种叠加状态被破坏掉了，量子力学所称的“坍缩”就成了确定的状态。

水面一个谐波形波浪中的两滴水，a和b，一个处在浪谷一个处在浪峰。如果水滴a随波浪的振荡从浪谷上升到浪峰，水滴b就从浪峰振荡到浪谷，反过来也是如此。于是在波浪中的水滴a和b同步地向相反的方向振荡，如同它们之间有种与距离无关的感应机制。我们可以说它们之间有了纠缠。

与谐波中的两滴水的同步类似，两个量子（量子A和量子B）的自旋方向可以通过相互作用或某种人为方式引起纠缠，即所谓的量子纠缠。相互纠缠的A和B，不管后来被分开多远，如果A被测量时坍缩为一个确定的状态（如左旋），那么B瞬间（没有任何时间差）坍缩为对应的确定状态（如果A坍缩为左旋，那么B坍缩为右旋，反之亦然）。好像有一种远距离感应，量子力学界称为鬼魅般的远距离作用。

当然，以上对量子纠缠的介绍很不严谨，准确表示上面提到的不确定性、纠缠和坍缩，需要使用一些十分难以理解的术语。其实，对量子现象本质的解读依旧争议不断，甚至不同的量子力学专家的解读都不一样。难怪20世纪60年代理查德·费曼说：我敢肯定，没有人真正懂量子力学。量子力学在数学表述上非常完美，可以求出与实际观察相符的解来，但对其中隐含的物理现象的解读如同量子行为不确定一样，不同人理解不一样。连理解都被量子化了。

人们正在探索利用远距离量子纠缠现象进行隔空传输（teleportation）等应用。认为至少可以隔空传输运动状态（而不是能量和物质）。量子状态是一种叠加状态，利用这种叠加状态可以表示更多的信息，可望出现基于这种特性的量子计算机。量子行为中的坍缩特性导致量子通信很安全，因为一旦被拦截，就像被测量一样携带的信息就坍缩掉了。当然，这些都是正在探索的应用。甚至有人质疑这些探索是否基于对量子行为的某种误解，认为探索不会有结果。

量子行为经常被用于解释一些目前无法解释的现象。一些无法解释的现象经常被臆想是一种量子行为。

世界的大小是绝对的吗

宇宙天体大得惊人，微观粒子小得可怜，那是以我们的眼光去看。也许不同大小的物体感知的时间与空间的方式有差异。也许在光线和电磁波中的光子看来，空间中就没有距离，或者说空间对它们而言，就不是距离。在我们看来不管隔多远，在它们看来也许就在附近，甚至都没有附近的概念。微观粒子之所以在我们看来那么诡异，是因为我们用我们从宏观世界感知的常识和发现的规律去衡量它们。也许因为它们是如此之小，从而感受的空间不是我们感觉的空间。也许都搞不清到底是它们在空间中运动，还是极小尺度的空间本身在运动从而带动它们在运动。

按照之后将要介绍的爱因斯坦的相对论，在以光速传播的光子看来，空间在运动方向变得无穷小了。如果用镜子把光线运动方向偏转到垂直方向，另一方向的空间也变得无穷小了。也许在光子看来，世界应该就没有大小，于是在我们看来的远距离量子纠缠，在量子看来也许还是在一起，甚至就没有在一起和不在一起之说。

单单通过纠缠两个异地的量子除了可能能隔空传输状态外，还能隔空传输物质和能量吗？由于这种纠缠发生作用时没有时间差，如果能隔空传输物质和能量，那就意味着物质和能量的运动速度可以超过光速。可是，按照被验证了的爱因斯坦相对论学说，任何物质都不能超过光速。