时间重生 · 第二十八节
《时间重生》第二十八节
本节讨论圈量子引力论如何从量子几何图景中推演出经典广义相对论,即自旋泡沫模型,它把空间几何网络扩展为涵盖整个时空的超大网络,是块状宇宙观的量子版本。
本节讨论圈量子引力论如何从量子几何图景中推演出经典广义相对论,即自旋泡沫模型,它把空间几何网络扩展为涵盖整个时空的超大网络,是块状宇宙观的量子版本。物质可在网格节点上添加,粒子沿边线跳跃,远观则呈现光滑的经典几何。不过这些成果多适用于带边界的小时空区域;弦论中的马尔达西纳猜想也表明,带固定经典边界的区域内部可演生出经典时空。
接着讨论定域性。若在相距很远的两个节点间加一条边线,二者便成邻居,空间的定域性即遭破坏,此即非定域连接导致的定域性紊乱。由于非定域连接的方式远多于定域连接,随机加边极易产生非定域连接;但因普通粒子波长远大于普朗克尺度,实验发现超光速通信前可容纳的非定域连接数量仍极多。作者提出若干猜想:量子纠缠或源于定域性紊乱,终极量子力学可能只是一个相互作用网络;非定域连接还可能解释暗能量、暗物质,或像惠勒所说的虫洞那样充当带电粒子的端点。
最后是反问题:随机拼合三角形很难得到光滑球面,说明空间原子的随机组合无法自发演生出优质空间,只有限制每个原子的邻居数量才能避免。圈量子引力论、因果集合理论、弦论矩阵模型等都面临这一挑战,核心难题是为何真实世界只有三维而非高度互联的网络。描述网络连接所需的信息量远超描述三维空间中物体位置的信息量,因此必须关闭大量潜在连接。量子关系图给出解释:创建和维持连接都需要能量,早期宇宙炽热,几乎所有连接都打开;随宇宙冷却,连接不断中断,直至只剩维持三维格点所需的极少能量,这一空间演生过程被称为几何生成(或“大冷冻”)。