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当前物理学最头疼的问题,是如何把广义相对论和量子力学统一起来。前者在宏观尺度描述引力和时空,后者在微观尺度运行,两者在数学上水火不容。现有的量子引力理论都试图把时空本身也量子化,分解成基本的量子单元,但没有一个被证实。
伦敦大学学院的Jonathan Oppenheim走了一条完全不同的路,他把自己的理论称为"后量子引力"。他假设时空和引力根本不是量子的,而是连续、基本的,没有构成积木。然后他用复杂的数学计算推导,这种非量子的时空如何与其中那些规规矩矩的量子力、粒子和场相互作用。
计算中出现了一个奇怪的结果:时空里会有随机的波动。我们通常把时间想象成均匀滴答的钟,每一秒和下一秒之间间隔相等。在后量子引力的框架下,这些滴答之间会出现微小的、随机的涨落。时间变得"晃晃悠悠",以一种不可预测的方式向前流动。
但波动本身的来源还是个谜。Oppenheim承认,他们还没能把这种随机性归结到某个具体的 物理效应上。"是否有某种特定的物理效应在导致时间以不可预测的方式流动?可能是,但那是更深一层的问题,目前我认为我们在 科学上和哲学上都还没准备好走那一步。但如果我们不量子化时空,它就必然变成这样。"
这个理论在物理学界极具争议。Oppenheim坦言:"我不认识任何觉得它更可能是对的人,大概只有我一个。但我觉得很多人都认为应该检验它。"
幸运的是,检验正在成为可能。劳伦斯伯克利国家实验室的Giuseppe Fabiano参与开发检验引力理论的实验参数,他说:"我对这个理论本身持中立态度,但只要它能给出可以在实验室里检验的预测,它就是一个有用的理论。"实验的核心思路是测量两个物体之间的引力性质。如果 时间的流逝有不可预测性,那么测量引力时也应该看到这种不可预测性。相关实验已经在建造中,不过达到所需精度可能还需要几十年。
如果后量子引力被证实,它将与过去一个世纪分析的所有其他基本力截然不同。引力本来就比其他力弱得多,而它的本质形式竟然如此根本性地不同,将是对主流物理认知的巨大偏离。

(示意图)
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