這個問題其實是量子物理史上最深刻、也最精緻的一條證明路線之一。先說結論,再一步一步說明「如何被證明」。
結論先行:
愛因斯坦所說的「鬼魅般的超距作用」(spooky action at a distance),在自然界中確實存在,而且已被嚴格的實驗證實;但它不能用來超光速傳遞資訊,因此不違反相對論。
一、愛因斯坦到底在質疑什麼?
1935 年,愛因斯坦與 Podolsky、Rosen 提出著名的 EPR 論證。
他們的核心主張是:
- 局域性(Locality)
遠方的物體不可能瞬間影響彼此(不能超光速) - 實在性(Realism)
物理量在被測量前就已經有確定值
如果這兩點都成立,那麼——
👉 量子力學一定是不完備的
愛因斯坦不相信自然界會真的有「瞬間影響遠方粒子」這種事,所以他稱之為:
「鬼魅般的超距作用」
二、關鍵轉折:Bell 定理(1964)
真正把「哲學爭論」變成「可實驗驗證」的人,是 John Bell。
Bell 做了什麼?
他證明了一件極其重要的事:
任何同時滿足「局域性 + 實在性」的理論,
都必須滿足某些數學不等式(Bell 不等式)
而——
👉 量子力學明確預言:這些不等式會被違反
換句話說:
如果實驗結果是…意味著滿足 Bell 不等式愛因斯坦是對的(沒有超距作用)違反 Bell 不等式自然界真的有超距關聯
這是第一次,
👉 「鬼魅般的超距作用」變成一個可被實驗檢驗的命題
三、實驗證明:違反 Bell 不等式
1️⃣ Aspect 實驗(1982)
Alain Aspect 使用糾纏光子對,在光子飛行途中隨機改變測量方向。
結果:
明確違反 Bell 不等式
👉 排除了「測量前就偷偷決定好結果」的可能。
2️⃣ 2015 年後:無漏洞實驗(Loophole-free)
2015 年起,多個實驗(如 Delft、NIST、Vienna)同時關閉所有主要漏洞:
- 探測效率漏洞 ❌
- 局域性漏洞 ❌
- 自由選擇漏洞 ❌
結果一致:
自然界違反 Bell 不等式
這代表什麼?
四、這到底證明了什麼?
我們現在可以嚴格地說:
世界不可能同時是「局域的」又是「實在的」
而量子實驗的結果逼迫我們接受:
至少其中一個必須放棄
- ❌ 局域性
- ❌ 傳統意義的實在性
量子力學選擇的是:
放棄局域實在論
也就是——
👉 測量一個粒子,會瞬間影響遠方糾纏粒子的狀態描述
這正是愛因斯坦所說的「鬼魅般的超距作用」。
五、那為什麼不違反相對論?
關鍵區分一件事:
❗「關聯」≠「訊息傳遞」
- 測量結果是隨機的
- 你無法控制結果來傳訊
- 只有事後比對資料,關聯才會顯現
因此:
- ❌ 不能超光速通訊
- ✅ 但存在超距量子關聯
相對論安全,直覺崩潰 😄
六、一句話總結
「鬼魅般的超距作用」不是哲學比喻,而是經過 Bell 定理與無漏洞實驗嚴格證實的自然事實。
愛因斯坦不喜歡它,
但自然界並沒有聽他的。


