最近“遇事不决，量子力学”大火，各种民科也从量子纠缠谈到超光速，然后超远距离传送啥的，之前被忽悠的也是很深。最近看了一些相对论和量子力学的资料，写一点心得。
1.为什么不能够超光速？
简单来说就是质量和能量是互相转化的，具体方法就是爱因斯坦的质能方程E=mc²。当一个物体在运动时候，获得了动能，那么除了静止的质量，根据质能方程还多了一个运动带来的质量。运动中的实际质量和静止质量换算如下：
2.光为什么可以达到光速？
这是因为光子的静止质量为0，所以不存在静止质量带来的那部分能量，而其他的粒子都多少有一些静止质量，所以最大速度离光速总是差那么一点。事实上光子总是以相同的速度运动的，所以才有了光速不变。至于为什么光速不变？不知道，可能是上帝的设定，因为这是相对论的基本假设，也就是说如果这个假设不成立，那么整个现代物理学都会被推翻。不过目前的各种测量下，光速总是不变的。
3.在接近光速的飞船上运动会超光速吗？
答案是不会。简单来说就是速度变快的时候，自身的时间流逝也变慢，也就是说时间尺度被拉长。假设飞船速度0.9C，飞行员相对飞船跑步0.9C，但是要注意，针对静止的你来说，飞行员的时间流速是要比你慢很多的，所以换算成以你做参考系的时候，飞行员的相对你的速度也要打折扣。那么飞行员相对你的速度是多少呢？我们可以用洛伦兹变换的速度叠加公式：
算下来的话叠加的对你的相对速度大概是0.99C
4.方向相反的两个光束相对速度是2C吗？
这是我们直观感受，两个光方向相反，相对你速度都是光速，那么其中一个相对另外一个就是2C。但是别忘了我们的假设就是光速是永远不变的，相对于任何参考系。而这个假设推出了前边一点的洛伦兹变换，所以如果用洛伦兹变化会发现其中一个相对于另外一个光仍然是C。事实上光速是不能作为参考系的，因为光速下，时间被无限拉长，距离尺度会变得无穷大，没有意义。
假设还是两个方向相反的飞船都是0.9C，那么我们根据洛伦兹变换，还是可以得出相对的速度是0.99C。而不是1.8C。
5.什么情况下可以超光速？
我们看到静止质量0的光子的速度是光速，所以如果存才质量为负数的粒子，那么理论上它的速度应该就是超光速的，我们称为快子。然而至今并没有发现快子。还有一种情况就是宇宙的膨胀，但是这是宇宙自己尺度的变化，并不同于粒子被加速到光速。还有的一个就是我们最近发现的量子纠缠。
6.什么是量子纠缠？
量子有很多属性，我们通过一定的操作可以获得纠缠在一起的量子对，他们属性总是相对的。比如纠缠在一起的一对量子，一个是上旋，另外一个就肯定是下旋。但是我们在观测之前，并不知道他们的自旋。在你观测其中一个量子之前，它可能是上旋或者下旋，当你观测它的时候，它在一瞬间坍缩成了上旋，那么远方的纠缠量子一瞬间坍缩成了下旋。那么远方的人观测到了下旋，就知道你这里是上旋。这个远方量子坍缩的过程是瞬间的，远超光速。
7.量子纠缠打破相对论了吗？
相对论并没有禁止超光速，而是禁止超光速传递信息。而量子纠缠，并没有传递信息。因为在你观测自己的量子的时候，你并不知道它是什么状态，而在你观测之后，你的量子和远方的量子的状态就坍缩了，纠缠就解除了，你并不能通过改变自己的量子状态而影响远方的量子状态。所以你并没有传递有效的信息，或者说你只是传递了一个随机信息。
8.量子通信是怎么实现的呢？
其实应该是量子加密通信，真正的信息还是用经典信道（电磁波）传播的，速度为光速。大概就是把一些相互纠缠的量子对，分别用在通信双方，在一方观测之后，另一方也进行随机观测，然后先观测一方把自己的观测方法用经典信道通信，告知另一方，另一方把其中随机观测的结果中，方法相同的部分比对，如果都对的上，那么就握手成功了。而如果有人想从中截获量子，因为他一旦观测，量子的状态就坍塌了，纠缠解除了，而他又不能复制出没有坍塌前的量子态的量子给本来应该的接收方，应为要复制就得测量，状态就会坍塌。 大家可以听听这个youtuber的讲解。
9.为什么量子纠缠是瞬时的？
答案是不知道。好多人觉得发现了上帝创造世界的bug。主流的理论物理学家为了让相对论成立，提出了量子纠缠不传递有效信息的理论。不过也有很多人解释为，两个纠缠的量子，就像一对手套，你随机装到两个盒子里，自己一个，另外一个放到远方。在你们都不观测前，它处于有可能是左手或者右手的叠加态，而你一旦观测自己的手套，就瞬间知道了另外一只手套是哪一只。而你对自己的手套做任何改变，并不会改变另外一只手套。