自從愛因斯坦以來，科學家們一直在撓頭思考如何理解空間和時間。在此之前，幾乎所有人都認為艾薩克•牛頓(Isaac Newton)已經把一切都弄明白了，宣稱：時間“與任何外部事物都是平等流動的”，絕對空間也是它自己的東西，總是相似的，不可移動的。那兒沒什麼可看的。物理現實事件在一箇中立的舞臺上獨立表演，演員們昂首闊步，焦躁不安，而不影響劇院的其他部分。但愛因斯坦的理論把牛頓絕對時空變成了相對論式的混搭——他的方程暗示了時空的融合，一種新的競技場，玩家可以在其中改變賽場的空間。

我們“博科園”溫馨提醒：閱讀本文將開啟你的大腦風暴，甚至存在短路的情況，請注意安全哦♪(^∇^*)！愛因斯坦改變了此前物理學的“遊戲規則”，空間和時間不再為物質和能量提供毫無特色的背景。空間和時間從前是獨立的、統一的，現在卻變得不可分割、變化無常。正如愛因斯坦在他廣義相對論中所展示的，物質和能量扭曲了它周圍的時空。這個簡單的事實解釋了引力。牛頓的表觀引力成為時空幾何造成的一種錯覺。正是時空的形狀決定了大質量物體的運動，這是一種對稱的正義，因為大質量物體決定了時空的形狀。

對愛因斯坦時空革命的驗證出現在一個世紀前，當時一次日食考察證實了廣義相對論理論的主要預測(在一個巨大物體的邊緣附近，光的精確彎曲量，在這個例子中是太陽)。但是時空仍然是神秘的，既然它是某種東西而不是什麼都沒有，自然就會想它是從哪裡來的。基於上個世紀另一個偉大的物理學奇蹟——量子力學的洞見，一場新的革命即將回答這個問題。今天的革命為時空的再一次改寫提供了可能，或許還能解釋為什麼量子力學看起來如此怪異。

物理學家Brian Swingle在“凝聚態物理學年度評論”中寫道：時空和引力最終必然來自其他東西。”否則，很難看到愛因斯坦的引力理論和量子力學數學如何調和它們長期以來的不相容。愛因斯坦把引力看作時空幾何的表現形式的觀點取得了巨大成功。量子力學也是如此，它準確無誤地描述了物質和能量在原子尺度上的相互作用。然而，試圖找到一種能讓量子的奇異性與幾何引力相適應的連貫數學，卻遇到了巨大的技術和概念障礙。

至少對於理解普通時空的嘗試來說，長期以來都是如此。但是，從對時空交替幾何的理論研究中，我們找到了一條可能取得進展的線索。其中一種被稱為反德西特空間(anti - de Sitter space)的交替空間，具有奇怪的彎曲性，而且傾向於自身坍縮，而不是像我們所生活的宇宙那樣膨脹。那不是一個適合居住的地方。但作為一個研究量子引力理論的實驗室，它能提供很多東西。馬里蘭大學的斯溫格爾寫道：量子引力非常豐富，令人困惑，就連“玩具”宇宙也能給物理學帶來巨大啟發！

例如，對反德西特空間的研究表明，描述引力(即時空幾何)的數學可以等價於一個維度更小空間中的量子物理數學。想想全息圖：一個包含三維圖像的平面二維表面。以類似的方式，或許時空的四維幾何可以被編碼進運作在三維空間的量子物理數學中。或者你需要更多的維度——需要多少維度是需要解決的問題的一部分。無論如何，沿著這條線進行的研究揭示了一種令人驚訝的可能性：時空本身可能由量子物理學產生，特別是由量子糾纏這種令人困惑的現象產生。

正如人們普遍解釋的那樣，糾纏是一種令人毛骨悚然的連接，將相隔甚遠的粒子連在一起。如果這些粒子是從一個共同的源發出的，那麼無論它們彼此相距多遠，它們仍然糾纏在一起。如果測量其中一個的特性(例如自旋或偏振)，那麼您就知道相同的測量結果對於另一個會是什麼。但在測量之前，這些性質還沒有確定，這是一個被許多實驗證實的違反直覺的事實。似乎一個地方的測量值決定了另一個遙遠的地方的測量值。

你也可能喜歡

這聽起來像是糾纏的粒子必須能夠比光更快地交流，否則就無法想象其中一個如何知道另一個在浩瀚時空中發生了什麼。但實際上他們根本不發送任何信息。那麼，糾纏粒子是如何超越分隔它們的時空鴻溝的呢？也許答案是它們沒有必要這樣做——因為糾纏不會發生在時空中，糾纏了時空。至少，這是當前世界研究的啟發，“時空和引力的出現是量子多體物理

這些量子態常常被描述為“量子”——量子信息(像普通計算機部分，但現有的1和0，不是簡單的1或0)。糾纏量子比特與幾何建立網絡與一個額外空間維度（額外維度）之外的量子比特的維數。所以

這一結果進一步證明時空起源於糾纏的說法是正確的

閱讀更多 博科園 的文章

關鍵字: 體育 阿爾伯特·愛因斯坦 艾薩克