科学|万物理论竞赛,最终花落谁家?( 三 )


但弦论不是这样导出的 , 超弦还不是那么基础的实体 。 但熵引力声称描述了空间和时间 , 或借用爱因斯坦的术语——“时空” (spacetime)——的本性 。 它声称这是由连接宇宙中每个粒子的“量子纠缠” (quantum entanglement) 细丝编织而成的 。
量子纠缠的思想——又一被爱因斯坦嗤之以鼻却被证明正确的现象——可以追溯到1935年 。 它是两个或更多以某种方式相互关联(“纠缠”)的物体的属性 , 这意味着它们不能被独立描述 。 这会造成奇怪的效应 。 特别是 , 两个缠缠的粒子即使相距很远 , 也会在瞬间影响彼此的行为 。 爱因斯坦将这种行为称为“鬼魅的超距作用” (spooky action at a distance) , 因为它似乎违反了相对论的前提 , 即宇宙有一个速度极限——光速 。

科学|万物理论竞赛,最终花落谁家?
【科学|万物理论竞赛,最终花落谁家?】和黑洞一样 , 爱因斯坦未能看到自己被证明是错的那一天 。 不过实验的确表明他错了 。 纠缠是真实的 , 并不违反相对论 , 因为尽管一个粒子对另一个粒子的影响是瞬时的 , 但无法利用这种效应以比光速更快的速度传递信息 。 而在过去五年中 , 哈佛大学的布莱恩·斯温格尔 (Brian Swingle) 和加州理工学院的肖恩·卡罗尔 (Sean Carroll) 已经开始利用量子信息理论的思想 , 构造维林德博士的想法在实际中可能的模型 。 他们的方法是利用量子信息比特(所谓的“量子比特” , qubit)来代替纠缠粒子 。 其结果是一个简单但信息丰富的时空类似物 。
量子比特 , 即经典比特的量子等价物——常规计算所基于的1和0——对量子计算领域的研究者来说非常熟悉 。 它们是量子信息理论的基础 。 量子比特有两个区别于常规比特的属性 。 首先 , 可以将它们置于“叠加”状态 , 同时表示1和0 。 第二 , 几个量子比特可以纠缠在一起 。 这些特性使量子计算机能够同时完成多项计算 , 或在合理的时间内完成对于普通计算机来说困难甚至是不可能完成的某些特定的计算 。
根据斯温格尔和卡罗尔的说法 , 由于量子比特的纠缠 , 它们也可以被用作现实如何运作的替身 。 量子比特纠缠的越紧密 , 代表时空中相应点上的粒子距离越近 。 到目前为止 , 量子计算机尚在研究中 , 这种建模只能通过量子比特的数学表示来完成 。 不过 , 它们似乎遵循广义相对论方程 。 这支持了熵引力理论的主张 。
“富贵险中求”
所有这些模型都使熵引力处于有利地位 , 取代弦论成为人们长期追求的万物理论 。 但是 , 认为“时空是宇宙的一种涌现 (emergent) 属性 , 而非其基本属性”的观点有一个令人不安的后果 。 它模糊了因果关系(causality)的本质 。

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