量子纠缠的能量来自哪里？为何它们能无视浩瀚距离相互感应？

物质是运动的，有运动就有能量。量子是运动的，量子纠缠也有能量，这是毫无疑问的。

问题是，遥远的两个量子是如何互动的？是超距作用吗？当然不是，超距是物理学禁区！

先要搞清【系统】与【能量】的概念与分类，然后要搞清【量子纠缠的机制】。

▲物质是运动的，物质之间的关联是普遍存在与错综复杂的，任何实体或粒子之间都有相互作用的，这是纠缠的基本含义。

1. 系统的概念与划分

动力学研究的物质对象，作为物质存在的整体，叫系统、体系或物系(body,system)。

就研究对象的复杂程度分类，系统有单体系统、二体系统、多体系统（复杂系统）。

宏观上，地球是单体系统，地日是二体系统，地球与太阳与普朗克卫星是三体系统。

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微观上，就外在环境，原子是单体系统。就内在结构，原子是多体系统。由于没有内层结构，电子永远是一个单体系统。

▲两个体系之间的纠缠得以实现，必然通过之间的真空场（或引力场/电磁场）为传播介质，超距作用或超光速传播或不传播信息是不存在的。

2. 纠缠的动力学机制

根据需要，我们也可以把从电子枪发射出来的两个电子，不管相距多远，称为二体系统。

两个原子/电子/离子/光子，都有特定的电荷密度，可以看成二体系统。二者始终存在共时性电磁相互作用：

F₁₂=(1/4πε₀)q₁q₂/r₁₂²......(1)

这就是量子纠缠的动力学机制。事实上，只要涉及作用力与反作用力的任意两个系统，都有纠缠效应，例如地日之间存在引力纠缠。

二体系统的互动是共时关联的，似乎在超距作用，但总有真空场作为力的传播介质，互动速度遵循麦克斯韦光速方程：

c=1/√ε₀μ₀......(2)

因此我们说，任何两个天体或粒子之间都是以真空光速进行相互纠缠的，纠缠的本质是电磁辐射或引力辐射，当然也在传递信息。

例如，原子光谱的超精细结构，就是核外电子与核电荷之二体系统的电磁感应与光电效应。

纠缠是二体系统不同性质力之间的互反作用，凭什么说量子纠缠不传递信息？跟风么？

3.为什么两个原子会纠缠？

两个氕原子(1,2)之间的相互作用，本质上是最外层的价电子(e₁,e₂)与核电荷(p₁,p₂)的矩阵交叉的6对互动电磁力的综合效应：

F₁=(1/4πε₀)e₁e₂/rₑ₁ₑ₂²

F₂=(1/4πε₀)e₁p₁/rₑ₁ₚ₁²

F₃=(1/4πε₀)e₁p₂/rₑ₁ₚ₂²

F₄=(1/4πε₀)e₂p₁/rₑ₂ₚ₁²

F₅=(1/4πε₀)e₂p₂/rₑ₂ₚ₂²

F₆=(1/4πε₀)p₁p₂/rₚ₁ₚ₂²

这六个互动力可写成原子间的综合纠缠力：

F(qₙ,qₘ)=ξ·(1/4πε₀)Σqₙqₘrₙₘ/r³......(3)

式中，rₙₘ是两电荷间互动的基矢。ξ是综合效应的实验系数，只能由实验测得。

思考1：在库仑力的解析式中，为什么核电荷与电子电荷之间是平权关系？

思考2：两个原子间的纠缠，究竟有没有传递信息？信息的本质不是之间的场效应么？

4.为什么两个电子会纠缠？

原子内部的两个核外电子(1,2)构成二体系统，因核电荷强制性束缚，不得不以负电荷方式进行符合泡利不相容原则的纠缠：

F₁₂=(1/4πε₀)e²/r₁₂²......(4)

其中r₁₂是两电子间距。

两个自由电子的二体系统，因不受核电荷的束缚，根据最小作用量原则，为了保证二体系统最小势能，遵循异电相吸法则，必有一个电子颠倒自旋轴的正负极，变成正电子。

注意，正电子不过是颠倒正负极的负电子，并不是反自旋的反电子，反物质假设不成立。不难想象，如何仅靠一个反向磁场，迫使一个电子逆向自旋，比粉碎这个电子难上加难。

因此，在电子枪分发两个电子之后，可利用正负极互反，判断另一个电子的轴向分布。

5.为什么两个光子会纠缠？

光子是什么？这里有两个解释。

定义1：光电效应模式下的光子

根据实验教程测定普朗克常数，可以认为：把光电效应实验中电子动能增量与辐射能增量的比例常数叫普朗克常数：

因，½m₀△v²=h△f......(5)

有，h=½m₀△v²/△f......(6)

设，基态电子速度v₀激发基态频率(f₀)光子

即：½m₀v₀²=hf₀......(7)（基频光子）

设，光电子速度v*激发临界频率(f*)光子

有：½m₀v*²=hf*......(8)（临频光子）

这就有了光电效应模式的光子。不过，这种纯能量的虚光子是无法解释光子纠缠的。

定义2：湮灭反应模式下的光子

湮灭反应，特指两个光电子分别被导入互反磁场中成为正负电子并加速到准光速(≈c)然后使它们对撞，急遽膨胀为正负光子：

e↑+e↓+2×½m₀c²→γ↑+γ↓+2hf......(9)

分析湮灭方程左右两侧，有以下几个守恒

①质量守恒：2e(2m₀)→2γ(2m₀)......(10)

规定1：电子质量≡光子质量，电子的半径膨胀100倍变成光子，体积膨胀100万倍。光子的质量密度只有电子的10⁻⁶，

②内能守恒：2e(m₀c²)→2γ(m₀c²)......(11)

规定2：电子内能≡光子内能，内能是构造粒子的固有能量，可以从电子质量平移为光子质量。内能

③动能守恒：2×½m₀c²→2hf......(12)

规定3：电子动能≡光子辐射能，湮灭后，电子【进动能】转换为光子【波动能】。其物理本质是：电子进动（切向运动）冲压真空场，大量场量子(或光子)有急遽波动推涌。

考虑光电效应，电子加速进动，冲压电子前方的真空场，光子之加剧波动（频率增量），表现为电磁辐射能。表明有两种纠缠：电子与光子有纠缠，光子与光子有纠缠。

④电量守恒：2e(2e)→2γ(2e)......(13)

规定4：电子电量≡光子电量，电子湮灭后变成光子，电子自旋电荷变成光子自旋电荷。由于电子半径至少为10⁻¹⁹米，而光子的极限半径至少10⁻¹⁷米，光子电荷体密度仅不足电子的百万分之一，似乎不显荷性，其实不然。

正因为光子也有荷性，才使得真空场中的相邻光子以光速相互推涌，表现为电磁波或光波。该光束中的任意两个光子，无论相距多远，看起来都表现为共时性或超距性的纠缠。

但根据麦克斯韦方程(c=1/√ε₀μ₀)，光子之间的纠缠速度依然是光速，所谓纠缠超光速与不传递信息之类的说法，都是纯数学的虚构。

6. 能量的概念与分类

就物质存在形式的动机而言，能量可分为两大类型：自身组织的结构能(U₀)或内能(Ep₀)；环境影响的进动能(Ek)或辐射能(Eγ)。

6.1 以电子为例，寻找固有势能

电子是最小尺度(r₀≈10⁻¹⁹米)的最稳定的最高质密的最大能密的实粒子。为什么电子自组织具有“最结实”的存在形式呢？

理论上，这是由于电子以最高的光速自旋成球，具有最大荷密度的向心力。可以按牛顿第二定律写成：

F₀=m₀a₀=m₀c²/r₀......(14)

由于电子的半径极小，尤其电子内空间是纯净的真空场，可以认为电子内部从其质心到边界的能量分布是均匀而连续分布的，其自旋角动能(ε₀)可以按下面的积分式表示：

按定义：ε₀=F₀·r......(15)

有：ε₀=∫₀ʳ⁰ (m₀c²/r₀) dr......(16)

即：ε₀=m₀c²(1/r₀)·r|₀ʳ⁰......(17)

即：ε₀=m₀c²......(18)

方程(18)就是电子自组织的自旋势能或固有内能，与电子质量常数是等效的互为表述：

即：m₀=ε₀/c²=0.511MeV/c²......(19)

6.2 为不失一般性，确定固有势能通式

根据湮灭方程(9)与(10)，可以假定：

真空场量子（或光子或引力子）的基底质量为m₀，实粒子或任何实体的质量(m)，可以折换成电子的质量当量(nm₀)，即

m=nm₀......(20)

其中，n是实体所含当量电子的量子数，也是场效应光子的量子数。

则，物态获得自组织的固有势能(U₀)：

有：U₀=nε₀=nm₀c²......(21)

即：U₀=mc²......(22)

方程(22)就是基于固有势能的质能方程，与爱因斯坦基于洛伦兹变换因子的质能方程的物理逻辑是截然不同的，虽然形式上完全一样。

6.3 原子自组织的固有势能

为什么若干电子与原子核之亚原子可以自组织为一个原子系统呢？原子自组织得以成型的能量来源是什么呢？

这个能源就是电子自旋的固有势能(ε₀)。这个么电子自旋的固有势能，又源于什么呢？

笔者认为，电子自旋的固有势能，来自真空场波动震荡或大量场量子集群在空间分布的不均衡性。运动是物质存在的方式。

如果场量子或光子密度高达某个阈值，就会变成一个电子。反之，如果电子所在真空场足够低温或足够低压，电子也会因熵增加原则消弭为或渐渐湮灭为场量子。例如，深太空的等离子态粒子分布极少或没有就是例证，即：

自由电子↹场量子，e↹γ......(23)

现在，再回到原子的自组织能源问题。我们还是以最基本的最简单的氕原子为例。

氕原子有各1个的核外电子(e⁻)与核电荷(p⁺)构成。由于e⁻与p⁺两个电荷的荷性是平权关系。

质子电荷的本质可以认为是在质子边界层以光速震荡的高能正电子(e⁺)，氕原子可以看成是正负电子构成的二体系统。

电子各有自旋向心力(F₀)、固有势能(ε₀)、固有的磁偶极矩(μ₀)、固有的基本电荷(e)。

当正负电子的距离达到原子半径的阈值，其电磁引力就大到够成原子的自组织能力。

F₀₁×F₀₂→F₁₂=(1/4πε₀)e⁺e⁻/r₁₂²......(24)

有：κ(m₀c²)²/r₁₂²=(1/4πε₀)e²/r₁₂²......(25)

其中，κ是两个电子自旋扰动真空场的叠加效应系数，简称场效应系数，是电荷的相互作用是通过激发真空场介质的电磁辐射传播给对方电荷，这可以是库仑定律的内在机制。

κ=(1/4πε₀)e²/(m₀c²)²......(26)

=9×10⁹×2.56×10⁻³⁸÷(8.2×10⁻¹⁴)²

=3.4×10⁻²

表明：电磁力≈3%强核力或电子互动力

我们可以把氕原子内部两个电荷之间的电磁力，称作原子自组织的基态电势能(U₀)

按定义：U₀=F₁₂·r......(27)

有：U₀=(1/4πε₀)e²∫₀ʳ⁰/r₀²dr......(28)

则：U₀=(1/4πε₀)e²/r₀......(29)

其中，r₀可以是基态电子的震荡半径。

显然，电荷之间的相互作用也叫电子纠缠，其纠缠也需要能量，纠缠速度是真空光速，不存在超光速与不传递信息之类的假说。

6.5 进动能与辐射能的深度解读

动能(Ek)，其实是实体做切向运动或测地线循环的旋进能或进动能(½mv²)，即

Ek=½mv²=½nm₀v²......(30)

动能的本质，是电子伴随实体以切向速度v对真空场冲压激发电磁辐射的场效应能：

Ek=½nm₀v²=ζn·hc/λ......(31)

式(31)可以理解为广义的光电效应方程，ζ是实体进动激发电磁波的场效应系数。

ζ=(½m₀/hc)v²λ......(32)

场效应系数表明，实体的运动速度平方与所激发的电磁波波长有剧烈的反相关。只要速度稍有变化，电磁辐射就会急遽变化。

或者说，电磁波必须足够高的频率，才能迫使实体粒子有比较明显的变化。

这也可以解释，光电子的生产，只取决于照射频率，而与照射剂量无关。