信息的传播有可能超越光速吗（为什么信息的传播不能超过真空中的光速）

#我在头条搞创作第二期#假如有一种没有眼睛的蝙蝠，他们见不到光，完全凭着超声波理解世界，下面我们就来聊聊关于信息的传播有可能超越光速吗?接下来我们就一起去了解一下吧!

信息的传播有可能超越光速吗

#我在头条搞创作第二期#

假如有一种没有眼睛的蝙蝠，他们见不到光，完全凭着超声波理解世界。

你说在它们的认知里，最大速度是多少？

大概就是340m/s，也就是声波在空气中传播的速度。

瞎眼蝙蝠的“科学家”们也会“规定”，宇宙的最大速度为声速。

它们不但不知道光的存在，而且在它们的认知里根本就不会有光存在的可能。

因为它们的一切认知都建立在“耳听为实”的基础上，也就是说，瞎眼蝙蝠世界的因果关系建立在“声速不变”的基础之上。

于是它们的“狭义相对论”会有一个基础假设，“任何信息的传播速度不超过声波在空气中的传播速度”。

它们根本不会去发明某种仪器去探测超声速的存在，因为它们的认知已经被“声速”锁死，压根就没办法向着超音速方向努力。

如果有一天，你想给瞎眼蝙蝠“开开眼”，在它发出超声波的一瞬间，告诉它10秒之后你将发现在前方1700m处有一个山洞。

你说瞎眼蝙蝠会用什么眼光看你？

如果它有眼睛的话，一定会看你像个骗子吧。

可过了10秒，当它真的如你所说发现了山洞时，它又会怎么看你？

你已经超越了蝙蝠世界的因果律，因此你就是它们的上帝。

但是你很谦逊，试图给它说明，自己是用眼睛看见的，光照射在洞口，反射到眼睛里，于是你看见了。

而光的传播速度大概是30万公里每秒，比声速快得多，所以你可以预先知道结果。

你说蝙蝠能不能理解你说的话？

显然不能，它们只会把你说的“眼睛”、“光”和“看见”当作只有上帝才能使用的“神技”。

人类比瞎眼蝙蝠幸运一点，我们长了眼睛，可以接受接收光，所以我们的因果律基础建立在“光速不变”的基础上。

因此我们规定，“任何信息的传播速度不超过真空中的光速”。

好在光速还比较快，因此我们的认知上限就比蝙蝠高一些。

这里我们要注意两个表述，一是“真空中的光速”。

如果不是在真空中，光速是可以被超过的。

例如在水中，高能电子的速度就可以超过水中的光速，因为光在水中的速度会降低20%多。

这种效应被称为切伦科夫效应。

这个表述还好理解，另一个表述就不那么好理解了。

什么叫“信息”？

香浓把“信息”定义为“对不确定性的消除”，这是一个非常严谨的定义。

我们把“信息传递”换一种说法就是，任何超光速的现象只能是“随机”的。

或者说“对于目前的人类而言，任何超光速现象都只能是随机的，我们无法通过这种现象获得任何一点额外的确定性”。

例如量子隧穿效应就可以超光速，但粒子出现的位置是随机的，只是符合某种概率分布，而这种分布是量子的内禀属性，不管观测不观测都一样。

于是这种“超光速”不增加任何确定性。

又例如量子纠缠效应，一个粒子的波函数坍塌的“同时”，另一个纠缠粒子的波函数也随之坍塌，不管两者相距多远结果都是如此。

当然，我们现在还无法验证“同时”，但实验证实这种“传播”速度的下限至少是光速的10000倍。

这违反了“光速上限”假设吗？

仍然没有，因为两个粒子只有在被观测时才会坍塌，在那之前则处于叠加态，它们的状态是随时“变化”的。

有人说，那如果我观测其中一个使其波函数坍塌，再观测另一个的波函数是否坍塌，这不就可以传递信息了吗？

可你怎么知道波函数坍塌是因为你的观测行为造成的，还是在观测前已经发生了呢？

所以很可惜，量子纠缠仍然无法传递信息。

再有就是空间膨胀速度也超过了光速，但这种膨胀只提供了膨胀本身的信息，在此之外并不会传递信息，因此仍然不会为我们增加确定性。

如果真的有一天，出现一个外星人，它们可以观测一种比光还“快”的物质，假设叫“虚子”吧。

那么它们就可以在我们看到电灯打开前，告诉我们电灯打开了，然后我们再看到电灯的开关打开。

于是我们变成了瞎眼蝙蝠，因果律被颠覆了，我们先知道开灯了，然后才看到开灯了。

这个外星人就是我们的上帝，它无法在我们现有的认知体系下让我们理解因果是如何倒置的。

所以我们可以换一种对“光速上限”的表述。

即，光速之内存在规律，光速之外皆是随机。

当然，如果外星人告诉我，“虚子”存在于更高维度，例如空间的第四维，或者时间的第二维之中，那么我想我可能会相信它。

因为洛伦兹变换中，当 v>c ， 1/1−v2/c2 这个系数将是一个虚数。

我愿意将之理解为垂直于现有坐标系旋转所产生的另一维度。

没准“虚子”可以存在于这些维度之中吧？

反正收藏你也不看，点个赞意思下得了……

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