Непреодолимые противоречия квантовой механики и теории относительности (СТО и ОТО) связаны с дилеммой — мир локален или нелокален?
Квантовая механика предусматривает возможность непосредственного взаимодействия на расстоянии с помощью свойства, называемого запутанностью. Оно заключается в том, что две квантово-запутанные частицы одновременно меняют (устанавливают) состояние без участия какого либо переносчика взаимодействия. Таким образом мир квантовой механики нелокален и передача информации (или взаимодействия) может происходить мгновенно. Это противоречит основному постулату теории относительности о максимальной скорости передачи информации, равной скорости света, что означает, что мир Эйнштейна (СТО) локален и это хорошо согласуется с нашим интуитивным представлениям мира.
Проблема локальности стояла перед физиками с середины 20-го века и известна как спор между Бором и Эйнштейном по интерпретации ЭПР (Эйнштейн, Подольский и Розен ) парадокса. СТО объединяет пространство и время таким образом, что преобразует квантовомеханическую запутанность двух разных физических систем в запутанность двух физических состояний в разные моменты времени, т.е. в запутанность двух событий. В квантовой механике в основе эффектов, связанных с нелокальностью, лежат свойства волновой функции — математического понятия, подчиняющегося уравнению Шредингера для описания квантовых состояний.
Шаг вперед в споре сделан только недавно. Высокоточные эксперименты выполненные 2012 - 2015 г доказали нелокальность мира для квантово-запутанных частиц (
подробности), что представляет серьезную угрозу специальной теории относительности Эйнштейна, покушаясь на самые основы физики. Таким образом, может оказаться, что нелокальность квантовой физики может быть окном в более глубокий уровень реальности, связанный с пространством-временем.