宇宙不是连续的？他要用低成本实验，颠覆时空观念

时空是连续的，这是21世纪物理学界的共识。但也有物理学家对此提出质疑——芝加哥城边进行的一项实验正尝试监测信息、物质和时空之间的内在联系。如若成功，这个实验将动摇当前的时间和空间理念，开启新的物理理论时代。

撰文 | 迈克尔·莫耶（Micheal Moyer）

翻译 | 庞玮

克雷格·霍甘（Craig Hogan）认为，我们生活在一个模糊的世界。这可不是什么比喻，而是颇为严肃的科学观点。在身为美国芝加哥大学物理学家、费米实验室粒子天体物理学中心主任的霍甘看来，如果我们深入最微小的空间与时间结构，杂乱无章的沙沙声充斥着整个宇宙，就像收音机里的静电干扰声一样。此前，物理学家也有过类似描述，认为时空的底层充斥着不断产生和湮灭的粒子，或是其他浮浮沉沉的量子泡沫。但霍甘所说的“噪声”并非由此而来，而是来自空间的断裂和破碎。长期以来，我们一直认为空间是光滑而连续的，就像玻璃一样，是各种粒子和场的表演舞台，但霍甘认为，空间是一种沙聚成石、石垒成山的结构，更准确地说，霍甘所说的“沙沙作响的空间”是一个不连续的数字化空间。

克雷格·霍甘是费米实验室粒子天体物理中心主任

一个秋高气爽的下午，霍甘带我去看他搭建的、用来探测这些沙沙声的机器。只见一座亮蓝色的小屋坐落在费米实验室园区内黄褐色的草坪中，看上去似乎是这家已有45年历史的机构中唯一的新建筑，一根拳头粗细的管子从小屋延伸出40米，钻进一个与管道垂直的、长长的舱室中，这个舱室此前的“主人”是一台粒子发生器，数十年如一日地从这里向南边的明尼苏达发射亚原子粒子，现在则被霍甘的全息干涉仪（Holometer）占据，用以放大来自空间碎片的沙沙声。

霍甘拾起一块粗大的铺路石，把它当作粉笔，在小屋天蓝色的墙壁上写写画画，向我即兴讲解，如何用几束曲折穿行于管道的激光，来放大微如毫末的空间结构。他先向我解释了，20世纪最成功的两大物理理论——量子力学和广义相对论为何无法取得一致。在最小的空间尺度上，这两个理论都会变得毫无意义，但这个尺度似乎另有特殊之处，它刚好与信息科学（science of information）——即由“0”和“1”构成的世界——有内在联系。过去数十年里，对于宇宙如何存储信息，物理学家已有了很深入的认识，他们甚至开始推测，宇宙物质最基本的组成单元是信息，而非物质和能量。信息依赖于微小的比特，而正是这些比特构成了宇宙。