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2017/05/29, 生活
让时间和空间分家吧——爱因斯坦的时空理论也许将被推翻
我们想让你知道的是
牛顿对了、爱因斯坦错了吗？如果剖开时空的结构、回头聆听19世纪对于时间的看法，我
们得到的是量子重力论。
撰文：梅拉里（Zeeya Merali）
翻译：宋宜真
牛顿对了、爱因斯坦错了吗？如果剖开时空的结构、回头聆听19世纪对于时间的看法，我
们得到的是量子重力论。
过去数十年来，物理学家一直在为量子力学跟重力理论的结合而奋斗，毕竟自然界中其他
作用力的身世早已厘清且各就各位，例如电磁力就可以用光子的量子力学运动来描述。但
是，若想以量子重力来描述两个物体间的重力，马上就会遇到困难：最后计算出来的解都
是无限大。现在，美国加州大学柏克莱分校的物理学家侯拉瓦（Petr Hoava）认为他发现
问题所在了：这一切都跟时间有关。
更确切来说，问题在于爱因斯坦的重力理论中（也就是广义相对论），空间和时间是如何
连结的。众所皆知，爱因斯坦推翻了牛顿系统中绝对的时间观（牛顿系统中，时间是稳定
地在背景中滴答前进），并提出时间事实上是另一个维度，和空间紧密结合在一起，所形
成的时空结构是会受到物质影响而弯曲变形的。问题在于，量子力学中，时间仍旧维持着
牛顿力学系统中那种超然独立的角色，是物质演出的舞台，而不会受到物质出现与否的影
响。这两种时间的概念是不相容的。
侯拉瓦表示，解决方式就是在非常高能量的状态下，把时间跟空间断开，一如受量子重力
主导的早期宇宙。侯拉瓦说：“我回到牛顿的想法，将时间和空间视为不对等之物。”而
在低能量状态，广义相对论便会从背景架构中浮现，将时间和空间重新缝合。
侯拉瓦以某些奇特物质改变相态的方式，来解释广义相对论的浮现。举例来说，这就像低
温液态氦的性质会发生剧烈改变，形成一种不具摩擦力的“超流体”。他以各种诡异相态
转变的数学来建构他的重力理论，而且目前为止都还可行：其他理论在无限大之处都会遇
到困难，但这个理论则否，而且能建构出运作得当的重力表现，也能符合电脑模拟出的量
子重力。
Liquid_helium_Rollin_film
由I, AlfredLeitner, took this photograph as part of my movie "Liquid
Helium,Superfluid" - 自己的作品，公有领域，
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7741454
处于超流相的液氦，会在杯身内面向上缓慢攀爬，攀越过杯口，然后在杯身外面向下缓慢
滑落，集结在一起，形成一滴液氦珠，最后滴落在下面的液氦里。这样，液氦会一滴一滴
的滴落，直到杯子完全流空为止。
侯拉瓦的理论在2009年1月发表之后，等于为物理界打了一针强心剂。同年11月，物理学
家在加拿大安大略省的滑铁卢圆周理论物理研究所会面，主要是确认这个模型能否正确描
述我们现今所看到的宇宙。当初就是爱因斯坦预测水星运动的准确度高于牛顿的重力理论
，广义相对论才大获全胜。侯拉瓦的重力理论也能获得一样的成功吗？目前的答案似乎是
肯定的。葡萄牙里斯本大学的罗勃（Francisco Lobo）等人已经运用该理论，正确描述出
行星的运动。
还有人对于侯拉瓦的重力理论做出更大胆的声明，尤其是用来解释大霹雳理论中的奇异点
等宇宙学重大难题，因为物理定律在奇异点无法成立。加拿大马吉尔大学的宇宙学家布兰
登柏格（Robert Brandenberger）于2009年8月《物理通讯评论D》的文章中表示，如果侯
拉瓦的重力理论是正确的，那么宇宙并非如大霹雳般炸开，而是反弹开来的。
他说：“充满物质的宇宙将会收缩到一个很小（但有限的）体积，然后再反弹开来。”根
据布兰登柏格的计算，宇宙反弹所生成的涟漪，跟卫星已侦测到的宇宙微波背景辐射是相
符的，而他目前正在寻找其中的特征讯号，以区隔出反弹理论跟大霹雳理论。
日本东京大学宇宙学家向山信治则表示：侯拉瓦的重力理论还创造出一个“暗物质的幻影
”。他在2009年9月的《物理通讯评论D》的文章中解释，在特定情形中，侯拉瓦的重力会
与一般物质交互作用而有所涨落，因此重力会比广义相对论所预测的稍高。基于这个影响
，星系实际包含的物质比能观测到的要多。
此外，韩国国立全北大学的宇宙学家朴武仁（Mu-In Park）认为，能让宇宙加速膨胀的动
力，或许是侯拉瓦的重力，而不是现今所认定的神秘暗能量。朴武仁表示，对宇宙起源最
重要的一项解释，就是空无一物的空间其实有内在的能量去把宇宙往外推。这种内在能量
并非来自于广义相对论，而是从侯拉瓦重力方程式自然推导而来。
本文获《科学人杂志》、《科学人粉丝团》授权刊登，原文刊载于此
https://www.facebook.com/ylib.sa/posts/1360827250633835
责任编辑：朱家仪
核稿编辑：翁世航
作者:
chku5015 (leolion1210)
2017-05-29 10:46:00五楼被肛得爱滋
作者:
wzgc1995 (Syzygial)
2017-05-29 10:47:00超星冒险盖
作者:
blaz (开花大叔)
2017-05-29 10:47:00(づ′・ω・）づ 嗯嗯，快推一个
作者:
lolic (lolic)
2017-05-29 10:47:00不要什么小杂志文章都贴
作者:
sayme449 (明朝朱皇帝)
2017-05-29 10:48:00跟我想的差不多
作者:
fategg (nothinG)
2017-05-29 10:49:00随便啦 重点是什么时候可以时光旅行啦!!!!!!
作者: rrr518 (理沙) 2017-05-29 10:49:00
我去年就觉得是这样惹
作者:
cefywo (新竹结衣~* 妹妹废文科长)
2017-05-29 10:49:00这谁 有像爱因斯坦一样疯狂干砲吗
作者: rrr518 (理沙) 2017-05-29 10:50:00
13楼谁！为什么是推不是嘘！
这些年来说爱因斯坦是错的人不计其数，但没一个真的证
作者: gn00604767 2017-05-29 10:51:00
虽然尊重科学人杂志,但不是这样的吧
作者:
eric999 (eric999)
2017-05-29 10:52:00看不懂。
作者:
ice31 (小修修)
2017-05-29 10:52:00诚实不做作的说 看不懂
作者:
manlike ( )
2017-05-29 10:54:002009？
作者:
z810638 (小宝)
2017-05-29 10:57:00那些年外星人没教的事
作者:
FF14 (太十四)
2017-05-29 10:59:00跟我的看法刚好相反
作者:
pete0328 (Mingo)
2017-05-29 11:00:00看来我10年前的推论已经有人跟上了
作者: battle00860 2017-05-29 11:01:00
跟我想的一样
作者:
angellll (長尾巴的天使)
2017-05-29 11:03:00量子力学只是一种数学表征而已 跟爱因斯坦有什么关系
作者:
rexx0520 (喵呜☆雷克斯)
2017-05-29 11:07:00我也觉得
作者:
gairion (被雅雅拐跑了QQ)
2017-05-29 11:08:00我小学研究的成果也导向这个理论
作者: TWLAB (AlphaGO) 2017-05-29 11:10:00
所以是说宇宙会放大后再缩小循环 不是大爆炸喽
作者:
a94037501 (dumbfounded)
2017-05-29 11:12:00嗯嗯跟我想的一样
作者:
VOLK11 (VOLK)
2017-05-29 11:19:00爱因斯坦的理论算对阿推翻啥???
作者:
ken1825 (咪咪教授)
2017-05-29 11:20:00好唷
作者:
Wonderwalk (Noel Gallagher)
2017-05-29 11:20:00关我屁事 都吃不饱了
作者:
VOLK11 (VOLK)
2017-05-29 11:21:00缩到0.0再爆炸，一定要说反弹，就反弹啦
作者:
VOLK11 (VOLK)
2017-05-29 11:22:00问题是，这个宇宙能量不是橡皮筋，会再缩回去不会再缩回去，就是耗到没有，重新从没有转换开始所以，不会缩到0.0再爆炸，为何要说是反弹
作者: shiounio (离开) 2017-05-29 11:25:00
推
作者:
lime1207 (吃故事的妖怪)
2017-05-29 11:26:00还没确定就在报
作者:
TomChu (TomChu)
2017-05-29 11:38:00跟我想的差不多
作者:
muserFW (根毛)
2017-05-29 11:45:00我竟然看的懂
作者: asiaking5566 (无想转生) 2017-05-29 11:46:00
跨谋