第四百三十二章 罗森桥与虫洞(量子力学) (第2/2页)
所以从外部看来,黑洞应该表现得像一个量子系统,所以也遵循量子系统。
当我们从外部看黑洞,我们应该发现一个拥有许多微观态的体系,而黑洞处于每一个微观态的概率都是均等的。
因为黑洞从外部看就像通常的量子体系,那么我们完全可以认为一对黑洞可以相互纠缠。假设有一对相距遥远的黑洞,每一个黑洞都有很多种可能的微观量子态。现在想象一对纠缠的黑洞,其中第一个黑洞的每一个量子态都与第二个黑洞的对应量子态关联。
如果我们测量到第一个黑洞处于某个特定的状态,那么另一个黑洞必须正好处于相同的状态。
基于弦论(一种量子引力理论)的特定考量,一对微观态以这种方式(即所谓EpR纠缠态)纠缠的黑洞将产生这样一种时空结构:有一个虫洞将两个黑洞内部连接起来。
换句话说,量子纠缠在两个黑洞之间创造了一个几何连接。
这个结果是令人惊讶的,因为我们过去认为纠缠是一种没有物理联系的关联。但是,这种情况下的两个黑洞却通过它们的内部产生了物理联系,通过虫洞相互接近了。
我和美国斯坦福大学的伦纳德·萨斯坎德(Leonard Susskind)将虫洞和纠缠的这种等价性称作“ER=EpR”,因为它把爱因斯坦和他的合作者在1935年所写的两篇文章联系在了一起。从EpR的角度看,在每个黑洞视界附近进行的观测是彼此关联的,因为两个黑洞处于量子纠缠态。从ER的角度看,这些观测是关联的,因为两个系统经由虫洞连接。
我们不禁要猜测,这种联系可能并不局限于黑洞这种情况:只要存在纠缠,就一定有某种几何联系。即使是最简单的情况,即两个纠缠粒子,这种联系也应当成立。
不过,在这种情况下,空间上的联系涉及了微小的量子结构,这些结构是无法用常规的几何概念来理解的。
我们仍然不知道如何描述这些微观几何结构,但是这些结构的纠缠或许通过某种方式生成了时空本身。