摘要
本文談談EPR,ER橋以及EPR與ER為何等價。段位極高，需要你補充大量背景知識。
背景
當今世界的兩大實體支柱——相對論和量子力學中分别産生了屬于各自的匪夷所思現象，即“EPR悖論”和“ER橋”。而于2013年，實體學家胡安·馬爾達西納和倫納德·薩斯坎德提出一種猜想：EPR=ER，将兩個截然不同的現象聯系到一起。
什麼是EPR?
1935年，Albert Einstein, BorisPodolsky 和Nathan Rosen聯合發表了一篇震驚哥本哈根的文章，其中提出一個量子力學中詭異的現象：量子糾纏。也正因為此篇論文，三位作者合被稱作EPR，該現象得名“EPR悖論”。
EPR佯謬講的是一對總自旋為零的處于糾纏态的微觀粒子，隻需測定其中一個粒子的狀态，便可瞬間得知另一個粒子的狀态。如A粒子x軸上的自旋為+1，那麼B粒子（與A處于糾纏态）x軸上的自旋必為-1，關于-1無需測定即可得到，而且當A的波函數坍縮時，B的波函數也同時瞬間坍縮。初看之下，似乎并未出現吊詭之處，然當A和B相距較遠時，問題便出現了，此時A，B之間傳遞資訊的速度會超越光速，這是愛因斯坦所不能容忍的，在他看來，他的相對論是絕對正确的，雖然在今天看來仍是如此，不過還是持保留态度較好，正如Richard Feynman所說：我甯願要一個無法回答的問題，也不想要一個無法被質疑的答案。而且，任何定理都隻是到目前為止是正确的，我們所得的定理隻是對大自然最終定理的逐漸逼近，總會有更加準确的定理來取代已知的，如果有一天我們真的尋到了終極定理，那自然是幸運的。
總而言之，量子糾纏描述的是一對微粒間的關聯。相距遙遠物體間的關聯在經典實體中也存在，而且最易被人拿來與量子糾纏做類比的就是一副手套。然而，為了滿足愛因斯坦賦予“EPR”的“鬼魅般的超距作用”，我決定以雙生子來做類比，因為總有民間傳言雙生子之間有特殊的心靈感應。首先有一個假設，那就是雙生子是“平衡”的。假設有這麼一對雙生子。一個叫阿爾，一個叫伯特。阿爾和母親留在地球上，伯特和父親被帶往遙遠的河外星系（此處禁止考慮雙生子佯謬）。那麼所謂的平衡是指什麼呢？如果母親發現阿爾餓了，那麼母親便可瞬間得知伯特撐了;同樣，如果父親發現伯特渴了，那麼阿爾一定水喝多了。
ER及周邊
愛因斯坦于1915年發表廣義相對論,指出引力實際上是時空彎曲的表現。正如牛頓第三定律一般，物質會扭曲周圍的時空，而彎曲的時空反過來規定了物質的運動方式。廣義相對論為研究時空結構奠定了基礎。1916年，史瓦西得出廣義相對論方程的最簡單解——一個球對稱、沒有自傳的物體周圍的引力場，科學家有理由相信這個解描述的是一個黑洞。
黑洞是宇宙間最神秘的天體之一，它有兩個最重要的特征。其一：在其周圍存在一個假象的表面，被稱為事件視界，即人所能看到的事物邊界，任何物體一旦進入視界以内的東西将無法出來。其二：在黑洞中心，存在奇點，使得所有實體量趨于無窮大，也即發散。
愛因斯坦認為自然界不能存在發散的實體量。他與内森·羅森為了消除黑洞的奇點問題，得出了一個新的引力方程解，對應着一個連接配接不同時空區域的通道，即“ER橋”，也即俗稱的蟲洞。蟲洞将兩個黑洞連接配接起來，即便他們相距遙遠。從外部看，兩個黑洞是獨立的個體，但是它們共用着連接配接它們的内部。
EPR=ER
1974年，霍金發現量子效應将導緻黑洞像熱物體一樣發生輻射，稱為“霍金輻射”。所謂霍金輻射，實質上是一種量子漲落效應，而量子漲落是指在“真空”的宇宙中，根據海森堡不确定性原理，會在瞬間憑空産生一對正反虛粒子，然後瞬間消失，以符合能量守恒。如果量子漲落發生于視界周圍，那麼就可能導緻一個粒子被吸入黑洞，而另一個逃出。然而，從整體來看，卻可以看做為黑洞輻射出粒子。而黑洞輻射意味着黑洞具有溫度，又因為溫度源于一個系統中微觀成分的運動，是以，便可以說黑洞具有某些微觀成分，而這些微觀成分具有各種不同的态。故，當我們從外部觀測黑洞時，等同于觀測一個擁有諸多微觀态的體系，而黑洞處于每一體系的機率相等。
胡安•馬爾德西納與倫納德•薩斯坎德聯合發表一篇論文-處于糾纏态黑洞的冷視界。在該文中他們做了一個驚人的推論：黑洞之間有可能通過黑洞中心奇點處的蟲洞而與另一個宇宙中遙遠的黑洞處于糾纏态。他們做出這樣假設的想法同樣來自于霍金輻射，他們假設利用一部機器捕捉一個黑洞通過霍金輻射而發出的全部粒子，而這些粒子都與黑洞内部的粒子互相糾纏，如果此時在将收集到的粒子壓縮成為一個新的黑洞，那麼便可認為這兩個黑洞處于糾纏态，而這兩個黑洞之間卻又通過蟲洞互相聯系。也就是說，無數個微觀蟲洞聚合在一起，形成一個宏觀蟲洞将兩個黑洞相連。這就是EPR=ER的來源。
結語
如果這個猜想正确，那麼量子糾纏就并不像人們所想那般神秘，它便可被看做是聯系兩個系統的連接配接線，而當糾纏增多時，這些連接配接線一起構成時空結構。目前，上述圖景還僅是一個大膽的猜測，然而，已有大量的線索指向了它。我們相信，這種等價将為廣義相對論和量子力學的統一帶來一個美好的前景。
原文釋出時間為：2017-03-23
本文作者：張永鋒
本文來源：
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