虫洞与爱情

大家也许觉得, 在没有空气, 没有阳光的真空世界里, 真的什么都没有. 但量子力学告诉我们, 真空其实不空, 里面不断有虚粒子对的产生与湮灭. 大约是因为这些虚粒子对寿命极短的缘故, 所以每对虚粒子并无审美疲劳, 也无七年之痒, 纵隔千山万水, 也都彼此心灵感应, 爱的死去活来. 你高兴, 我便高兴, 你伤悲, 我便伤悲. 这何尝不是一幕幕刻骨铭心, 轰轰烈烈的情色故事呢. 如是, 空岂不就是色.

特别的, 当我们在空间划一道银河,把空间分成左右两部分时, 这两部分将是高度纠缠的, 要知每对分别处于银河两边的情侣, 因为他们剪不断, 理还乱的爱情,都会对左右两边之间的纠缠有所贡献. 物理学家喜欢用纠缠熵来刻画左右两边之间的纠缠程度, 结果发现, 这纠缠熵完全相当于在左右两边分别做匀加速运动观者所测到的粒子的热熵. 也就是说, 对于我们通常所说的真空, 其实相对于左右两边分别做匀加速的观者来看, 是一个特别的纠缠态. 而这个真空在其中一个匀加速观者看来, 却是充满了一堆热粒子. 这些热粒子的温度与这个匀加速观者的加速度成正比. 这就是所谓的安鲁效应.

(这是平坦时空的时空图, 纵轴代表时间, 横轴代表空间. 整个时空被两条45度的光线分成了上下左右四块, 左右两边的双曲线代表运加速观者在时空中的轨迹,)

现在我们设想, 来构造一个左右两边不相互纠缠的态. 这时我们发现, 这个态的能量密度在上图两条光线处竟然发散. 这就意味着, 一个人是没法从左或者右分别穿过那两条光线,而到达时空的上或者下. 更为甚者, 这时整个时空区域其实只是由分割开来的左右时空所组成, 而上下会因为没有左右两边的相互纠缠而不复不存在.

从这个意义上来说, 上下这两块时空区域是因为左右之间的纠缠而产生的. 而且, 左右两边时空也是因为它们之间有纠缠而连通起来的.

特别的, 如果我们刚才所考虑的量子力学系统是一个所谓共形场论, 那么我们可以把平坦时空粘贴在一个高一维度弯曲时空的边界上, 即下图的阴影部分. 这个高一维度的弯曲时空, 大家叫它反德西特时空, 其中的宇宙学常数为负.

而其中的左右时空区域如下图所示.

基础物理学近年来一个最大的突破性进展是所谓的高一维度的反德西特弯曲空间等价于其边界上的共形场论的真空态. 这就是所谓的全息原理. 特别的, 这个共形场论左右两边之间的纠缠熵等于穿过反德西特空间连接左右两边交接处的最小曲面的面积.

因而现在如果我们不断的降低左右两边之间的纠缠熵, 那么在高一维度的反德西特空间的那个最小曲面将会变得越来越小. 特别的,如果我们选择了一个左右两边不纠缠的态, 那么上面的反德西特空间会劈裂成两半. 这样的图景使得大家相信, 经典时空在量子引力中也是通过纠缠的方式衍生出来的.

注意刚才讨论的是一个共形场论中左右两部分相互纠缠所产生的物理后果. 那么两个共形场论之间相互纠缠又会造成什么样的局面呢? 结果发现, 它们相互纠缠, 所造成的时空图如下, 叫做永恒黑洞. 左右两边分别代表两个黑洞的外部, 上面对应黑洞的里面, 下面对应白洞的里面. 但是如果它们之间没有纠缠, 那么只有左右两个貌似黑洞的外部时空, 而无所谓黑洞与白洞的里面.

也就是说, 两个黑洞可以在它们交界处光滑的连接在一起, 以及黑洞内部时空的存在, 皆是起源于左右之间的相互纠缠. 于是我们便有了下面这个美丽的爱情科幻电影.

梁山伯与祝英台也好, 牛郎与织女也好, 罗密欧与朱丽叶也好, 还是爱丽丝与宝宝也好, 我们假想他们都因为某种原因而相隔10亿光年. 如是, 他们纵使做飞机, 也没法在有生之年而再次相遇. 不过幸运的是,他们的爱是真爱, 所以他们是相互纠缠在一起的, 就连他们当年的定情信物也是相互纠缠的. 于是他们可以在各自所处的位置将这定情信物分别压缩为两个黑洞. 这两个黑洞自然也是相互纠缠的. 因为纠缠, 所以这两个黑洞便不再相距10亿光年, 而是通过所谓的爱因斯坦-罗森桥连接在一起. 这个桥实际上就是处于黑洞里面的虫洞, 其随着时间演化会变得越来越长. 于是这一对忠贞不渝的情侣分别跳到黑洞里, 终于在黑洞里再次相遇, 相拥相吻. 不过没过多久, 厄运再度降临, 即迎接他们的是一个类空的时空奇点, 这个类空时空奇点是时间终结的地方, 在他们靠近这个奇点的时候, 会被撕扯的粉身碎骨. 不过人终有一死, 虽然这对情侣再次相遇后, 重温欢愉出奇的短, 相比也是值得的.

尽管如此, 为了给那些相信爱情的朋友一点鼓舞, 我想说结局也可以是美好的. 比如, 如果两个纠缠的黑洞是带电的话, 那么在r=0的时空奇点是类时的, 这就意味着这对情侣只要别相遇后得意而忘形, 就可以穿越到另外一个崭新的世界(下面的I区与上面的I区代表两个不同的世界), 在那里可以过上世外桃源的生活.

要知道, 这样的奇迹都起因于这对情侣的真爱. 所以, 如果相信爱情, 那么见证奇迹的时刻便就在你眼前.

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