了得網科普讀物_幽靈般的超距作用(重新思考空間和時間)/科學新經典文叢

觀天者與攀冰者在20世紀的大部分時間裡，**有人關注的非定域性現像是糾纏粒子的某種特定同步性，但後來物理學家逐漸意識到其他現像也很可疑，如同幽靈一般。
研究黑洞的人認為在黑洞這類宇宙真空吸塵器裡的一種非定域性（即物質可以從一個地方跳到另一個地方而無需跨越中間的距離）比愛因斯坦擔心的情況*令人困惑。
黑洞長期以來被物理學家**為宇宙間*古怪的事。拉梅什·納拉揚曾看見過活動中的黑洞。正如加爾韋斯，納拉揚說他很晚纔發現自己對科學的**，而且相當偶然。孩童時期，他對天文學沒有一點兒興趣。我遇見的大多數天體物理學家都回憶說他們自孩童時期起就著迷於黑洞了，但納拉揚是少數幾個例外之一，他著迷的是水晶。他的**個工作是在印度南方**的班加羅爾拉曼研究所搞研究，他發現自己混跡於一群探索宇宙奧秘的人之中。他很快被吸引住了，變成了宇宙氣體流專家。這種流動的控制原理很簡單：所有進去的勢必出來。每當宇宙氣體踫撞上恆星表面，恆星必然受熱；恆星勢必將能量返回太空，通常以紅外輻射或可見光的形式進行。“所有進入的能量必須釋放出來。”納拉揚解釋道，他現在是哈佛大學的教授。但20世紀90年代初期，天文學家注意到，在我們的銀河繫中心，這個規則有一個很奇特的例外。
銀河繫中心很容易尋找，你自己就可以找到。下次夜晚走到房外凝望夜空時，找一找人馬座。在我的家鄉，夏夜或早秋之夜*容易看見人馬座，星空中它懸掛在南方的地平線之上。它看起來應該像射手，但大多數天文學家說他像一個巨大的茶壺，茶壺嘴就指向銀河繫的中心。由肉眼看來，銀河繫中心僅僅是天空中的一小塊模糊區域，但20世紀40年代用望遠鏡觀察時，發現那裡是一大鍋渦旋氣體。在正中心處，氣體向一塊很小的區域彙集，稱之為人馬A。這塊區域黑暗得令人費解，流進去的氣體帶人的能量隻有1％流出。“眼睜睜地看見能量進人銀核中心後，‘噗’ 地一下，消失了。”納拉揚說。
這就是黑洞的定義，意思是引力如此之大，以致進去的再也出不來了。藝術家有時把黑洞描繪成太空中巨大的墳墓，但從外表看起來它像一顆行星，一顆巨大的、疑似黑色的行星。可能有物質環繞它運動，而且通常有。但如果你試著用手指觸摸一下你以為的行星表面，你的手指就會穿過去，這個物體是空的。
這個表面又稱“黑洞表面”或“事件視界”，其實是假想的臨界表面，過了這個臨界面，掉進去的氣體或其他物質就回不來了，隻有超過光速時纔有可能返回。對於人馬¨奇點，視界構成了一個直徑為2500萬千米的球面。想穿越它的物質不停地墜人其中，仿佛汽車闖入單行的死胡同，搖搖晃晃闖人某種未知命運，想必是阨運。“這就是黑洞的**特性。”納拉揚說，“黑洞沒有表面，這就是它與眾不同之處，所有進去的氣體和能量全都被吞掉了。” 那麼，那些東西後來命運如何？這就是個謎。不幸的是，物理學的兩大主要理論（引力理論和量子理論）關於物質被吞掉後的命運，得到了**相反的結論。簡而言之，引力理論說粒子掉到黑洞之後就再也不可逆轉了，而量子理論說沒有什麼東西會不可逆轉。前者說進去的東西再也出不來了，永遠被黑洞吸了進去。後者說這些東西一定會出來，而且重新參與到宇宙的生命中去。這一矛盾警示，現代物理學裡的某些關鍵原則一定是錯的。
納拉揚的觀察不能搞清楚這個問題。解決關於黑洞的矛盾需要一個物理學的統一理論，一個將量子理論和引力理論融合起來的量子引力理論。許多一直在尋找這樣的統一理論的人認為，定域性原則*可疑， *終將被證明。如果有物質可以超光速穿行，或從裡向外拱出來，而無需穿越空間阻隔，那麼它一定能從黑洞的陰森束縛下溜走。
這個想法的首要倡導者是史蒂夫·吉丁斯，加州大學聖塔芭芭拉分校的教授。他常穿著工裝短褲和絨毛夾克，花格襯衫從不掖在褲子裡，一點兒也不像教授，你可能誤以為他是徒步登山指導。其實你猜得不錯，他曾經同時出現在《科學美國人》和《登山》雜志上。吉丁斯在很多體育項目上都成績斐然，如攀岩、攀冰、高山滑雪、越野滑雪、登山和皮劃艇。科學和戶外運動對他來說相得益彰。“我覺得科學和體育運動是我與自然親密無間關繫的兩個側面。”他說。
少年時代外出野營時，他總是帶著一本物理書。上大學後，他得到了**自然科學基金的資助，研究引力，**他就在偏遠的地方滑雪。剛畢業的那個夏天，吉丁斯給自己建造了一艘皮劃艇，乘它劃過科羅拉多河，穿過大峽谷，然後搭車去了丹那利**公園。那是他**次去這個公園，他記得看見一大一小兩隻馴鹿跑過來，離自己很近。“然後，我回頭一看，纔知道它們為什麼一點兒也不怕我。”他說，“這兩隻馴鹿剛剛逃離一隻大灰熊的追趕。大灰熊看見我後決定放棄馴鹿，而來追趕我。”吉丁斯想起公園巡邏人員的叮囑，他站穩腳跟，對著大灰熊大喊大叫，直到它拖著腳離開，去尋找*容易捕獲的獵物。
後來，吉丁斯搬到了新澤西。新澤西有很多迷人的地方，隻是沒有高山和大峽谷。生活好像變了個樣，白天、夜晚、平日、**，他都圍著考試連軸轉。
普林斯頓的物理研究生學習計劃好像故意和他的皮劃艇嗜好作對。“沒有什麼值得興奮的事。”他說，“ 那裡有一種讓學生感到害怕的氣氛。”吉丁斯想溜，但*終沒動。1984年，他剛剛考完試，理論物理學界突然興奮起來。全世界的物理學家突然丟掉手頭的工作，研究起了弦論。這是一個新理論，旨在提出一個關於自然的統一理論。
弦論得名於一個猜想，有人猜想亞原子粒子其實是一些微小的橡皮筋或吉他琴弦。我們看到的不同類型的粒子，其實隻是這些弦以不同方式振動，使得世界好像一支復雜得難以想像的交響樂。20世紀60年代後期弦論曾一度因晦澀難懂而萎靡，後來弦論的幾個推動者設法讓大多數人相信其內在一致性，從而引爆了大家的興趣。“我應該干這個，就這樣我被這股大浪推了上去。”吉丁斯回憶道。弦論的領軍人物愛德華·威滕讓他解一個關鍵方程式。他掙扎了幾個月，試了好幾種數學技巧，終於解出來了。與此同時，他結識了幾個皮劃艇同伴，發現新澤西州還不賴，無愧於花園之州的稱號。“我開始意識到，也許就這樣干下去挺好。”他說。
P27-30

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