锦州铁皮保温施工队 时空可能只是幻象? 人类如何用爱因斯坦的遗产, 破解宇宙终奥秘

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文丨如梦

编辑丨小吕

2013年夏天，普林斯顿高等研究院的阿根廷物理学家胡安·马尔达西那给斯坦福大学的伦纳德·萨斯坎德发了封邮件，正文只有一行公式：“ER=EPR”。

当时萨斯坎德正在办公室整理“黑洞战争”的资料，这个被他称为“物理学残酷选择题”的学术论战，已经让他和霍金争论了近十年。

看到邮件的瞬间，他手里的咖啡杯差点掉在地上，这个公式可能意味着，困扰物理学界的黑洞防火墙悖论，或许藏在爱因斯坦80年前的两篇论文里。

爱因斯坦的两篇“遗珠”论文

1935年对爱因斯坦来说不算顺利，5月，他和波多尔斯基、罗森共同发表了一篇质疑量子力学完备的论文。

提出那个著名的“鬼魅般的超距作用”思想实验，两个纠缠粒子无论相距多远，测量一个会瞬间影响另一个。

爱因斯坦本来想用这个“悖论”证明量子力学不完备，结果30年后，贝尔不等式实验反而证实了量子纠缠的真实，成了量子通信的理论基础。

才过两个月，爱因斯坦又和罗森作发表了第二篇论文，从广义相对论方程里导出一种连接两个时空区域的“通道”。

当时他们觉得这只是数学导的产品，随手丢在一边，直到1957年物理学家惠勒才把它命名为“虫洞”。

有意思的是，爱因斯坦自己从没把这两篇论文联系起来，在他看来，量子纠缠是微观世界的“怪现象”，虫洞是宏观时空的“数学游戏”，八竿子打不着。

现在回头看，这种认知局限倒也正常，就像牛顿发现了万有引力，却没意识到它和电磁力可能存在统一的根源。

时间快进到2012年，物理学界突然炸了锅。

四个年轻物理学家（AMPS四人组）提出“防火墙悖论”：如果黑洞辐射真像霍金说的那样携带信息，那事件视界附近就得有一堵能量无穷大的“火墙”，任何东西掉进去都会瞬间湮灭。

可这又和广义相对论矛盾，按照爱因斯坦的理论，时空在事件视界应该是平滑的，根本不该有什么火墙。

当时萨斯坎德形容这种困境：“就像让你在亲妈和老婆之间选一个扔掉，怎么选都是错。”

ER=EPR：量子与时空的联姻

就在大家焦头烂额的时候，马尔达西那在普林斯顿高等研究院的办公室里盯着黑板发呆，这个地方恰好是爱因斯坦晚年工作的地方。

他突然想到一个疯狂的点子：量子纠缠和虫洞，会不会根本就是一回事？就像水和冰都是H₂O，只是形态不同。

他赶紧给萨斯坎德发了那封只有公式的邮件，ER代表虫洞（爱因斯坦-罗森桥），EPR代表量子纠缠，等号的意思是“这俩其实是同一个东西”。

【引用本文】郑民华，设备保温施工马君俊，赵    轩. 完全腹腔镜结肠癌根治术的技术难点与对策[J]. 中国实用外科杂志,2023,43(10):1104-1106.

萨斯坎德看到邮件后，第一反应是“这哥们儿疯了”。

但他很快意识到，如果纠缠就是虫洞，那黑洞辐射和黑洞内部就能通过无数微型虫洞连接起来，信息不会丢失，火墙自然也就不存在了。

这个想法太颠覆了，简直像把两个完全不同的拼图强行拼到一起，结果居然严丝缝。

2017年，《物理评论快报》发表了一篇论文，通过弦理论模型证明，量子纠缠的“纠缠熵”和虫洞体积成正比，算是给这个猜想提供了点数学支持。

当然，现在说ER=EPR被证实还太早。

它目前大的问题是太依赖理想模型，比如要用到AdS/CFT对偶这种“全息原理”，相当于在一个简化的宇宙模型里做思想实验。

现实宇宙中到底有没有虫洞？量子纠缠怎么具体转化成时空几何？这些问题还没人能说清楚。

LIGO探测引力波都好几年了，也没发现虫洞的蛛丝马迹，不过科学史上，很多伟大理论一开始都被当成异端。

霍金1974年提出黑洞会辐射，当时也被骂“胡说八道”，现在不也成了主流观点？ER=EPR现在虽然还只是猜想，但已经成了量子引力研究的热门方向。

2022年谷歌搞的“量子霸权”实验，就模拟了一个微型“量子虫洞”，虽然只是数学上的模拟，但至少说明这条路能走通。

我觉得ER=EPR迷人的地方，是它暗示时空可能不是基本的东西。

就像温度其实是分子运动的宏观表现，时空可能也是量子纠缠“编织”出来的。

如果真是这样，那我们对宇宙的理解就得彻底改写。

中国的“墨子号”卫星已经实现了1200公里的量子纠缠分发，说不定未来就能用这种技术验证ER=EPR猜想。

从爱因斯坦1935年那两篇被忽略的论文，到2013年那封改变物理学走向的邮件，人类对宇宙的探索其实就是这样，前人埋下的种子，后人浇水施肥，说不定哪天就长出参天大树。

现在ER=EPR还在争议中，但这种把看似不相关的理论联系起来的尝试，本身就是科学进步的动力。

或许再过十年，随着量子计算和引力波探测技术的进步，我们真能搞清楚时空到底是怎么回事。

到那时候，再回头看爱因斯坦当年的“无心插柳”，恐怕又会惊叹于人类理的伟大。

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