在物理學(xué)里，我們定義了許多量和概念，我們從觀測(cè)中尋找量的規(guī)律，而超距作用是一個(gè)比較重要的概念，它是指分別處于空間兩個(gè)超遠(yuǎn)距離區(qū)域的兩個(gè)物體彼此之間的非局域性的相互作用。首先超距作用的瞬時(shí)發(fā)生的?；谶@個(gè)概念，可以解釋為在相距很遠(yuǎn)處兩個(gè)物體進(jìn)行了相互作用，這時(shí)假設(shè)移動(dòng)其中一個(gè)物體，將瞬時(shí)導(dǎo)致另外一個(gè)物體的狀態(tài)變化。
牛頓時(shí)期的力學(xué)
在早期的牛頓引力理論中，超距作用幾乎是公認(rèn)的定律。 在1686年前后，艾薩克牛頓發(fā)表了他根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律而總結(jié)得到的萬(wàn)有引力定律，一舉開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代力學(xué)的先河。在當(dāng)時(shí)，萬(wàn)有引力定律只提到兩粒子相互直接作用于對(duì)方的引力，它并未解釋引力傳遞過(guò)程，而且這條定律當(dāng)中是沒(méi)有時(shí)間量的，這意味著引力的作用是與時(shí)間無(wú)關(guān)的。這也暗示著牛頓力學(xué)的相互作用都是瞬時(shí)，超距的。
因?yàn)榕ｎD引力理論不能給出任何物質(zhì)間引力相互作用的媒介和解釋?zhuān)还芏呔嚯x有多遠(yuǎn)，它比如說(shuō)假設(shè)太陽(yáng)瞬間消失了，那么也將在一瞬間影響到地球的運(yùn)行軌跡。從牛頓力學(xué)的觀點(diǎn)可以看到，它是一種絕對(duì)的時(shí)空觀，超距作用被視為一種絕對(duì)的現(xiàn)象，與空間時(shí)間無(wú)關(guān)，是上帝在背后推動(dòng)實(shí)現(xiàn)了這一切。
如今看來(lái)，牛頓的引力定律支持著超距作用的觀點(diǎn)，但是牛頓本人其實(shí)是并不認(rèn)為引力是超距作用的。
當(dāng)時(shí)的牛頓卻是傾向于“以太觀點(diǎn)”的，他在給他的好朋友R.玻意耳的信中表示，必定存在某種物質(zhì)能夠解釋引力的作用機(jī)制，自己最終一定能夠它。
他曾在一封信中曾寫(xiě)道：
“很難想象沒(méi)有別種無(wú)形的媒介，無(wú)生命感覺(jué)的物質(zhì)可以毋須相互接觸而對(duì)其他物質(zhì)起作用和產(chǎn)生影響。一個(gè)物體可以通過(guò)真空超距地作用在另一個(gè)物體上而不需要任何其他介質(zhì)，它們的作用和力可以通過(guò)真空從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體，這種觀點(diǎn)在我看來(lái)是荒唐之極，以致我認(rèn)為沒(méi)有一個(gè)在哲學(xué)上有足夠思考力的人會(huì)同意這種觀點(diǎn)?！?/p>
如今我們知道，牛頓的萬(wàn)有引力定律只是廣義相對(duì)論的低速近似理論，它沒(méi)有涵蓋時(shí)間量以及相對(duì)性原理。說(shuō)到這里，牛頓和愛(ài)因斯坦他們的理論更替給我?guī)?lái)了一個(gè)啟發(fā)。 其實(shí)這里隱藏著一個(gè)很重要的觀點(diǎn)，就是人們?cè)敢庀嘈盼锢矸▌t在他們適用的范圍內(nèi)是正確的，從主觀上考慮，我們只需要能夠工作的不錯(cuò)的模型解釋?zhuān)鴮?duì)于這個(gè)理論而言是不是終極理論，我們無(wú)法證明，我們只能從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)去對(duì)比它的精準(zhǔn)性。所以未來(lái)也將可能出現(xiàn)比廣義相對(duì)論更好的理論，這取決于我們需要精確到何種地步。
雖然牛頓后來(lái)也試圖尋找引力的產(chǎn)生原因，但可惜的是并未獲得成功，因?yàn)樵谒莻€(gè)時(shí)代，連電磁學(xué)都還沒(méi)誕生，連場(chǎng)的基本概念都沒(méi)有，更別提相對(duì)性原理了，而那時(shí)候的人們還在討論光的現(xiàn)象、光是什么，當(dāng)然這一切的解決還是愛(ài)因斯坦完成的，但是牛頓在那個(gè)時(shí)代的偉大是毋庸置疑的。
超距作用被電磁學(xué)終結(jié)？
由于牛頓的萬(wàn)有引力定律在解釋太陽(yáng)系內(nèi)的星體運(yùn)動(dòng)獲得了一系列的巨大成功，甚至在如今我們還在使用牛頓力學(xué)計(jì)算航天數(shù)據(jù)。于是，超距作用的觀點(diǎn)被移用到物理學(xué)其他領(lǐng)域（電磁）當(dāng)中，在整個(gè)18世紀(jì)到19世紀(jì)初，超距作用的觀點(diǎn)在物理學(xué)中還是處于統(tǒng)治地位的。
法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵霭l(fā)現(xiàn)了在電磁領(lǐng)域中：假定電荷或磁體是超距地彼此吸引或排斥，而不受其間介質(zhì)的任何影響。在當(dāng)時(shí)還未發(fā)現(xiàn)電磁波的存在，物理學(xué)家們都認(rèn)為電磁作用的不需要時(shí)間的。到了19世紀(jì)快結(jié)束的時(shí)候，雖然物理學(xué)家們對(duì)以太的探索卻未有任何實(shí)際結(jié)果，但是超距作用觀點(diǎn)因之流行。直到1887年邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)才終結(jié)了以太假說(shuō)。
而能和牛頓比肩的麥克斯韋在1873年出版他的大作《論電和磁》，這也被尊為繼牛頓《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》之后的一部最重要的物理學(xué)經(jīng)典。他將電磁場(chǎng)的概念以一組簡(jiǎn)潔漂亮的數(shù)學(xué)方程式歸納之，并推導(dǎo)出以有限速度傳播的電磁波，其波速就是光速，證明了光其實(shí)就是一種電磁波。
1887年，而當(dāng)赫茲證實(shí)電磁波時(shí)，人們還以為這是以太存在的證據(jù)，其實(shí)并不是這樣。麥克斯韋的電磁理論是以接觸作用為基礎(chǔ)的，它不是瞬間產(chǎn)生的，而是通過(guò)電磁波進(jìn)行相互作用的，而電磁波具有光速，顯然傳遞過(guò)程需要時(shí)間。連續(xù)的場(chǎng)同質(zhì)點(diǎn)一起看來(lái)都成為了物理實(shí)在的代表，到20世紀(jì)初，電磁場(chǎng)概念作為一種終極實(shí)體已經(jīng)被普遍接受了。
至此，“場(chǎng)”這種物質(zhì)實(shí)體完全代替了假想的以太。超距作用的觀念在電磁學(xué)領(lǐng)域被物理學(xué)家們拋棄了，但是在引力理論中，它僅僅只是動(dòng)搖了半壁江山而已，直到1905年愛(ài)因斯坦的出現(xiàn)。
相對(duì)論終結(jié)了超距作用
1905年，愛(ài)因斯坦發(fā)表了《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》，這篇刊登在德國(guó)《物理年鑒》的論文掀開(kāi)了新時(shí)代嶄新的時(shí)空觀，它建立了狹義相對(duì)論。并指出真空中的電磁波（光速）是一切物理作用傳播速度的極限，這其實(shí)就是等于在整個(gè)物理學(xué)中排除了瞬時(shí)超距作用的可能性。
1916年，愛(ài)因斯坦建立了廣義相對(duì)論，首先提出了引力波（已被證實(shí)存在）、引力輻射的概念。引力輻射也是以光速傳播的，這延伸出了引力子的概念，目前在粒子的標(biāo)準(zhǔn)模型中，它還并未被找到。愛(ài)因斯坦的引力理論是時(shí)空局域幾何性質(zhì)的表現(xiàn)。雖然廣義相對(duì)論是愛(ài)因斯坦創(chuàng)立的， 但是非歐幾何的一般數(shù)學(xué)理論是由高斯于1827年完成的。而在1854年，高斯的學(xué)生黎曼將這門(mén)新的幾何學(xué)推廣到高維空間，建立起任意維度的彎曲空間的幾何學(xué)基礎(chǔ)，被稱為黎曼幾何，它在數(shù)學(xué)上是高度抽象的。
到了這里，基本已經(jīng)是20世紀(jì)初期的階段了，這時(shí)蓬勃發(fā)展的當(dāng)然是量子論，代表人物就是普朗克、波爾、波恩、薛定諤、海森堡、狄拉克、泡利這些人。
量子糾纏讓超距作用死灰復(fù)燃？
在量子力學(xué)里，當(dāng)幾個(gè)粒子在彼此相互作用后，由于各個(gè)粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質(zhì)，我們只能描述整體系統(tǒng)的性質(zhì)，則稱這些現(xiàn)象為量子糾纏。在經(jīng)典力學(xué)里，我們是找不到類(lèi)似的現(xiàn)象的。
1935年，愛(ài)因斯坦、羅森、波多爾斯基合作完成論文《物理實(shí)在的量子力學(xué)描述能否被認(rèn)為是完備的？》。這是最早探討量子力學(xué)的EPR佯謬表述，它試圖借著一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)來(lái)論述量子力學(xué)的不完備性質(zhì)。 因?yàn)榱孔蛹m纏似乎違反在相對(duì)論中對(duì)于信息傳遞所設(shè)定的光速極限的設(shè)定。
這個(gè)思維實(shí)驗(yàn)可以這樣表述：考慮兩個(gè)自旋為 1/2的粒子A和B構(gòu)成的一個(gè)體系，在一定的時(shí)刻后，使A粒子和B粒子完全分離開(kāi)來(lái)，不再具有相互作用。而當(dāng)我們測(cè)得 A自旋的某一分量后，根據(jù)角動(dòng)量守恒定律，就能確定地預(yù)言 B在相應(yīng)方向上的自旋值，從而無(wú)須測(cè)量B就預(yù)言了B粒子的自旋值。 愛(ài)因斯坦稱這樣的量子糾纏擁有著“鬼魅般的超距作用”。
觀點(diǎn)
其實(shí)我們考慮一下，這其中并沒(méi)有存在信息的傳遞，B粒子的自旋值是在A處被預(yù)言的，只是相對(duì)于B粒子本身而言，它自己知道了自己的自旋值。因?yàn)榱孔討B(tài)不能以有限速度坍縮，而是在瞬時(shí)之間完成坍縮的，這種作用幾乎是瞬間完成的。
其實(shí)這并不違背物質(zhì)實(shí)體間信息的傳遞，相較于經(jīng)典尺度，在量子層面，我反而更覺(jué)得這一切像是上帝在背后操縱了一般。
