鳳凰科技訊 北京時(shí)間12月9日消息，美國太空網(wǎng)報道，蟲(chóng)洞——理論上連接宇宙中兩個(gè)遙遠點(diǎn)的捷徑——可能與幽靈般的量子糾纏現象有關(guān)，這種粒子行為之間的連接與距離遙遠無(wú)關(guān)，研究人員這樣說(shuō)道。這些發(fā)現或可以從宏觀(guān)和微觀(guān)兩個(gè)角度幫助解釋宇宙的存在。
科學(xué)家們一直在努力尋找一種理論描述宇宙整體的機制。目前，研究人員有兩種迥然不同的理論，量子理論和廣義相對論，它們分別從最小規模和最大規模解釋了宇宙。目前存在好幾種相互競爭的理論試圖調和兩者。
愛(ài)因斯坦提出的廣義相對論的預測之一便是蟲(chóng)洞，官方名字為愛(ài)因斯坦-羅森橋(Einstein-Rosen Bridges)。原則上來(lái)說(shuō)，這些時(shí)空織布里的彎曲的工作原理類(lèi)似于連接宇宙中任何黑洞的捷徑，這使得它成為科幻小說(shuō)中常見(jiàn)的主題。
有趣的是，量子理論里也有一個(gè)能夠連接無(wú)論相隔多遠的物體，類(lèi)似電子，的現象——量子糾纏。“這種連接是真實(shí)存在的，即使電子相隔幾光年遠，”美國紐約州立大學(xué)石溪分校的理論物理學(xué)家克里斯坦·詹森（Kristan Jensen）這樣說(shuō)道。愛(ài)因斯坦曾嘲笑的將這種看似不可能的連接稱(chēng)為幽靈般的超距作用。然而，無(wú)數實(shí)驗證明了量子糾纏是真實(shí)的，它可能是未來(lái)先進(jìn)科技的奠基石，例如不可思議的強大量子計算機和幾乎無(wú)法破解的量子加密。
“糾纏是量子力學(xué)里最怪異但最重要的特征之一，” 詹森說(shuō)道。如果糾纏真的與蟲(chóng)洞相結合，這或可幫助從宏觀(guān)和微觀(guān)的角度調和量子理論和廣義相對論。
量子糾纏和蟲(chóng)洞近期，美國普林斯頓高等研究院胡安·馬丁·馬爾達塞納（Juan Martín Maldacena）和斯坦福大學(xué)的萊昂納德·薩斯坎德（Leonard Susskind）教授辯論稱(chēng)蟲(chóng)洞是與糾纏相聯(lián)系的。尤其值得一提是，他們認為蟲(chóng)洞是每一對相互糾纏的黑洞。
相互糾纏的黑洞的產(chǎn)生有好幾種方式。例如，一對黑洞理論上來(lái)說(shuō)可以同時(shí)產(chǎn)生，然后自動(dòng)相互糾纏?；蛘吆诙瘁尫诺哪芰勘徊东@然后坍塌形成黑洞，產(chǎn)生的黑洞將與之前提供“營(yíng)養成分”的黑洞相互糾纏。
馬爾達塞納和薩斯坎德并未直接表明蟲(chóng)洞與黑洞糾纏，但他們辯論稱(chēng)糾纏一般都與蟲(chóng)洞相聯(lián)系。他們推測糾纏的粒子，例如電子和質(zhì)子，是與極其小的蟲(chóng)洞相連。咋一看這一觀(guān)點(diǎn)聽(tīng)起來(lái)非?；闹?，例如，即使引力并不在其中起任何作用，糾纏現象仍存在。
目前，兩支獨立的研究小組表明糾纏可能的確與蟲(chóng)洞有關(guān)。如果這一連接被證實(shí)是正確的，那么它或可以幫助建立連接量子力學(xué)和廣義相對論的橋梁，潛在的幫助更好的理解這兩個(gè)理論。
全息圖和蟲(chóng)洞詹森和他的同事、美國西雅圖華盛頓大學(xué)的理論物理學(xué)家安德里亞斯·卡爾（Andreas Karch）調查了成對的糾纏粒子在超對稱(chēng)理論里的行為，結果表明所有已知的亞原子粒子都有尚未被觀(guān)測到的“超級對稱(chēng)”粒子。這一理論的提出有利于幫助結合量子力學(xué)和相對論。
這一理論的觀(guān)點(diǎn)之一便是如果一個(gè)人想象只存在于三維的特定量子力學(xué)系統，它們的行為只能通過(guò)四維——也就是廣義相對論描述的宇宙所擁有的四維，也即三維的空間和第四維的時(shí)間——的物體所解釋。這一概念可能來(lái)自于名為全息圖的現實(shí)，后者其實(shí)具有更少維度，類(lèi)似于兩維的全息圖能夠產(chǎn)生三維的錯覺(jué)。
詹森和卡爾發(fā)現，如過(guò)一個(gè)人想象宇宙四維里的一對糾纏，它們的行為和擁有額外第五維的宇宙里的蟲(chóng)洞是一樣的。更重要的是，他們發(fā)現糾纏和蟲(chóng)洞可能是同一個(gè)東西。“成對糾纏是一個(gè)擁有蟲(chóng)洞的系統的全息圖像。” 詹森說(shuō)道。美國麻省理工學(xué)院理論物理學(xué)家朱利安·松納（Julian Sonner）進(jìn)行的另外一項獨立研究支持了這一發(fā)現。
“總有一些發(fā)現會(huì )讓科學(xué)家們激動(dòng)的心跳加快，我認為這項發(fā)現便是其中之一，”詹森說(shuō)道。“真正令人興奮的是，可能受到這些結果的啟發(fā)，我們能夠更好地理解量子糾纏和時(shí)空之間的關(guān)系。”科學(xué)家們將這項發(fā)現發(fā)表在11月20日的期刊《物理評論快報》上。（編譯/嚴炎劉星）
