纠缠是物体之间的一种远距离联系。它会以非常奇异的方式瞬时把物体的行为关联起来。众所周知,纠缠问题曾困扰爱因斯坦,他称之为“幽灵般的远距作用”。

尽管很奇怪,纠缠却是量子物理学的一个核心特征。当两个物体在量子力学中发生相互作用时,它们通常会发生纠缠,并且它们会保持纠缠状态,只要它们与世界其他部分隔开——不管它们之间的距离有多远。在一些实验中,物理学家们让相距1000多公里的粒子之间保持纠缠。他们甚至让地面上的粒子与被送到卫星上的其他粒子保持纠缠。

原则上,两个分别位于银河系或宇宙两侧的相互纠缠的粒子可以维持它们的联系。对于纠缠来说,距离似乎不成问题。几十年来,这个难题困扰着许多物理学家。

但是,如果空间是突现的,那么纠缠现象能够跨越遥远距离持续存在或许就不会神秘得可怕了——毕竟,距离是一种结构。

一些物理学家对AdS与CFT对应关系所做的研究显示,纠缠是AdS中最初产生距离的原因。在AdS这一侧,任何两个邻近的空间区域都对应着CFT的两个高度纠缠的量子组成部分。它们的纠缠程度越高,上述空间区域就靠得越近。

穿越虫洞?

近年来,物理学家开始怀疑,这种关系可能也适用于我们的宇宙。

萨斯坎德说:“是什么让空间结合在一起并防止它分裂为不同的次级区域呢?答案在于空间的两个部分之间的纠缠。空间具备连续性和连通性要归功于量子力学纠缠。”因此,纠缠可能巩固了空间自身的结构。它形成经纬线,进而产生世界的几何结构。萨斯坎德说:“如果能以某种方式破坏(空间)两个部分之间的纠缠,空间就会土崩瓦解。”

如果空间是纠缠的结果,那么要解开量子引力之谜似乎就容易得多了:不用试图从量子角度解释空间扭曲的原因,因为空间本身基本上就是从量子现象中产生的。萨斯坎德怀疑,这就是科学家很难发现量子引力理论的原因所在。他说:“我认为,这项工作不顺利的原因在于,它从两种不同的东西——广义相对论和量子力学——出发,要把它们结合到一起。我认为问题的关键在于,它们的关系太密切了,不可能分开后再重新组合。没有量子力学就没有引力这回事。”

然而,解释空间突现的原因只是工作的一半。由于在相对论中空间和时间是如此紧密地联系在一起,任何解释空间如何突现的说法都必须也对时间加以解释。马克·范拉姆斯东克是加拿大不列颠哥伦比亚大学的物理学家,也是研究纠缠与时空之间联系的先驱。他说:“时间必然也是以某种方式突现的。但这一点还没有得到很好的理解。这是一个活跃的研究领域。”