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,内容就一个公式,ER=EPR。
当时谁也没想到,这个公式会把爱因斯坦80年前的两篇论文绑在一起,差点改写我们对宇宙的认知。
这个公式看着简单,里面藏着个大瓜。
ER是爱因斯坦和罗森1935年搞出来的“爱因斯坦-罗森桥”,也就是后来咱们说的虫洞。
EPR是同年爱因斯坦、波多尔斯基和罗森搞的量子纠缠佯谬。
这俩八竿子打不着的东西,被马尔达西那强行划了等号。
要说清楚这事儿,得先聊聊2012年那个让物理学家头秃的“黑洞防火墙悖论”。
那年四个物理学家(AMPS组合)发了篇论文,说黑洞视界上可能有堵能量墙,任何东西掉进去都会瞬间蒸发。
这个结论把相对论和量子力学逼到了墙角,要么广义相对论错了,要么量子力学错了,要么宇宙就是这么离谱。
萨斯坎德当时快愁白了头,作为跟霍金吵过“黑洞信息悖论”的狠人,他一直坚信量子力学不会出错。
可AMPS的逻辑链条太严密,就像数学证明题一样滴水不漏。
那阵子物理学界不少人都觉得,可能真得放弃其中一个理论了。
就在这时候,马尔达西那在普林斯顿高等研究院盯着爱因斯坦的老论文发呆。
突然他脑子里灵光一闪,爱因斯坦1935年发的这两篇论文,会不会根本就是同一枚硬币的正反面?
一个讲量子纠缠的“鬼魅超距作用”,一个讲时空隧道的“几何连接”,说不定本质上是一回事。
这个想法刚提出来的时候,萨斯坎德差点以为是自己眼花了。
要知道,爱因斯坦当年可是把这俩理论当成八竿子打不着的东西。
EPR佯谬本来是想证明量子力学不完备,结果成了量子纠缠的铁证,ER桥被他当成数学游戏,压根没觉得能真存在。
俩人开始疯狂邮件往来,萨斯坎德越想越觉得不对劲,如果量子纠缠真的等价于虫洞连接,那黑洞防火墙悖论不就迎刃而解了?
就像你以为两个陌生人在隔空传物,其实人家中间有条暗道连着,这个思路把他激动得半夜爬起来写公式。
咱们来捋捋黑洞防火墙悖论的核心矛盾,黑洞会往外辐射粒子,就像出汗一样。
按量子力学,辐射出去的粒子A得跟黑洞里的粒子B保持纠缠。
可过一会儿又辐射出粒子C,B又得跟C纠缠。
这就好比一个人同时跟两个人结婚,在量子世界里这绝对是“重婚罪”,会导致能量在视界处爆炸形成火墙。
ER=EPR理论一出来,这个矛盾突然就消失了。
如果粒子A和黑洞内部通过看不见的微型虫洞相连,那A和后来辐射出的C其实是“同一个粒子的不同时空分身”。
就像你早上照镜子看到的你,和晚上照镜子看到的你,虽然时间不同,但还是同一个人。
这样一来,所谓的“量子重婚”根本不存在,火墙自然就消失了,这个发现让物理学界集体高潮了。
要知道,爱因斯坦晚年做梦都想把引力和量子力学统一起来,结果他自己当年搞出来的两个“半成品”,80年后被后辈拼成了关键拼图。
ER=EPR暗示,我们看到的连续时空,可能就像电脑屏幕上的画面,看着是连贯的,其实是无数像素点(量子纠缠)拼出来的。
这个“时空编织说”想想就头皮发麻,如果宇宙真是由量子纠缠编织的网络,那我们平时说的“距离”可能都是假象。
两个看起来相距亿万光年的星系,说不定在微观层面正通过无数隐形虫洞“手拉手”。
这种想法彻底颠覆了我们对宇宙结构的认知,当然了,现在ER=EPR还停留在理论阶段。
科学家们在高度理想化的数学模型里证明了它成立,但现实宇宙中到底有没有这种微型虫洞,谁也说不准。
就像爱因斯坦当年预言引力波,过了一百年才被LIGO探测到。
搞不好咱们这辈子都看不到ER=EPR被实验证实的那天,但这并不妨碍它成为物理学史上的神来之笔。
从爱因斯坦1935年写下那两篇论文,到马尔达西那2013年的灵光一闪,再到今天物理学家们还在争论的时空本质,科学进步往往就是这样,前人种下的树,后人在树荫下发现新的大陆。
最后说句掏心窝子的话,当看到物理学家们为了一个公式争论得面红耳赤,为了一个悖论茶饭不思的时候,你就会明白为什么有人说科学是最美的语言。
ER=EPR这个公式背后,藏着人类最宝贵的东西,对宇宙刨根问底的好奇心。
说不定再过80年,咱们的后辈会发现,今天我们争论的“时空本质”,可能只是更宏大理论里的一个小注释。
科学嘛,不就是在推翻和重建中一步步接近真相的过程。
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