纠缠中的宇宙：量子、黑洞、虫洞( 三 ) 理论中的洞我们的故事从一个

这些物理学家在做此研究计算时所使用的工具就是“宇宙全息论” ，它广泛应用于量子引力和弦理论中。先举个例子，一个球体是3维的，它的表面边界就是2维的球面，比球体少了一个维度。同样我们可以推测出存在一个4维的球体，而它的表面边界是一个3维的球面，同样球面比球体少了一个维度。球面上的时空也就是我们所在的时空。量子力学是不能与引力相容的，但物理学家发现4维球体中的引力可以很好地与量子力学融合，并且4维球体上的量子理论与3维球面上的量子理论其实是同一个理论的不同表现形式。

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一组物理学家通过计算发现，让一对处在3维空间下的夸克和反夸克粒子互为纠缠，然后让它们分别以接近光速的速度反向运动，这样它们彼此之间不可能有任何信息传递。物理学家根据宇宙全息原理，把3维空间当作某种4维空间的表面，然后发现在3维空间中互为纠缠的两个粒子之间通过某种弦状结构相连，而在4维空间中，这种弦状结构就变成了一种虫洞。而另一组物理学家也做了类似的计算，不同的是把夸克和反夸克粒子对处在一个强电场下，这样电场会使得两个粒子彼此加速离开，结果也是一样的， 3维空间下的一对纠缠粒子通过4维下的虫洞相连。
虽然量子纠缠和虫洞发生在不同维度下，但是从相关的数学方程来看，它们是同一种东西。如果这个理论正确的话，那么这意味着终于揭开了被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”的秘密。两个处于纠缠态的微观粒子，正是因为这种微小的虫洞把它们相连，它们才可能不管相隔多少光年都可以瞬时相互影响。
量子纠缠这个概念的提出也是有爱因斯坦参与的，不过当初爱因斯坦是拿量子纠缠当悖论去否定量子力学的，而虫洞概念的提出也是有爱因斯坦参与的。如果爱因斯坦知道了量子纠缠和虫洞的这种联系，不知会做何种感想。
消除“火墙悖论”
之后，一些物理学家对此进行了进一步探讨。结果发现，如果你要慢慢地减少黑洞之间的纠缠关系，直到零为止的话，那么这就像在两端拉扯一块口香糖一样，两端的距离会越来越远，之间连在一起的部分会变得越来越细，直到最终发生断裂。也就是说，随着纠缠关系的减少，虫洞会越来越细，最终会发生断裂，两个黑洞变得完全独立。反转这个过程，即增加纠缠关系，虫洞就会再次形成。
马尔达西那又经过几年的研究，推导出了一个惊人的结论。 2013年，马尔达西那把他提出的一个简单的公式告诉给了他的同行。公式的形式是这样的：
ER=EPR
ER代表着爱因斯坦（E）与罗森（R）在1935年写的介绍虫洞概念的论文，而EPR代表着爱因斯坦（E）与波多尔斯基（P）、罗森（R）同年所写的引入量子纠缠概念的论文。马尔达西那的意思是，虫洞与纠缠可能不过是同一硬币的两个面，或者说是同一物理实体的两种不同身份而已。
这种联系立刻吸引了许多物理学家的关注，因为它似乎会立刻摆脱掉有关黑洞的那些令人讨厌的悖论。
黑洞“火墙悖论”主要是来自于纠缠的“一夫一妻制”原则——一个粒子一次只能与一个粒子发生纠缠。这意味着三个量子系统——一个在黑洞里面的粒子，一个在黑洞外面的粒子，第三个在很远很远地方的粒子——不能在同一时间发生纠缠。

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物理学家发现，利用ER=EPR就可很容易地解决这个问题。如果在黑洞里面的粒子与在很远很远地方的粒子之间通过一个虫洞连接起来的话，那么它们当中的一个会是另一个的未来版本，也就是说它们其实是同一个粒子。因此，黑洞里面的粒子实质上只与一个粒子（那个在黑洞外的伙伴粒子）发生了纠缠。在黑洞表面上的不舒服的火墙就没有必要存在了，于是悖论就消失了。
认识时空本性
对量子纠缠与虫洞的深入认识，似乎也揭示了时空的本质。物理学家认为，虫洞是一种时空结构，而纠缠普遍存在宇宙各处，那么时空是不是就是因为量子纠缠的存在而产生的呢？另外，量子纠缠可以看成为一种信息的存储形式，那么时空也是量子信息的一种表现？我们的生活背景不过是一堆0和1构成的信息？
尽管上面这些玄而又玄的推测很吸引人，但有一些具体的问题仍然悬而未决。例如，一对处在纠缠状态的粒子——这在实验室中是很容易产生的——之间会被一个微观的虫洞连接起来吗？