宇宙學 心聲 光波在空間中的行為 和聲波在流體裡的行為 有著神秘的相似性 連黑洞也可以在聲學中找到對應 時空 會不會和愛因斯坦物理誕生之前的乙太一樣 根本就是一種流體呢 撰文 賈可布森 Theodore A. Jacobson 帕瑞塔尼 Renaud Parentani 翻譯 林世昀 愛 因斯坦在1905年提出狹義相對論時 駁斥了一項19世紀的觀點 光波是 由一種假想介質 乙太 的振動而產生的 他主張 光波可以在真空中 行進 並不需要任何物質來支撐 不像在介質中傳播的聲波 其實只是 介質的振動而已 在近代物理的另外兩大支柱 廣義相對論和量子力學 之中 這個狹義相對論的特性並沒有再修改 而到目前為止 小至次原子核 大至星 系 所有的實驗數據 都能用這三大理論圓滿地解釋 儘管如此 物理學家卻得面對一個深刻的觀念問題 就現在的理解 廣義 相對論和量子力學是不相容的 廣義相對論將重力歸因於時空連續體的曲 率 而這與量子理論的框架格格不入 在極短的距離之下 一般認為量子 力學將會導致時空結構的高度彎曲 但理論學家對此的理解 進展卻極 其微小 於是在挫折之餘 有些人便轉向一條出人意表之路 凝態物理 也就是研究如晶體或流體這些一般物質的學問 以尋求指引 凝態物質在大尺度下 就和時空一樣 看起來也是連續體 不同之 處僅在於 它們的微觀結構 是由我們透徹了解的量子力學所支配 此外 由於聲波在不均勻流體中的傳播行為 和光波在彎曲時空中 傳播十分類似 因此我們和其他同行正在研究一種聲波的黑洞模 型 企圖透過這項類比 獲得對於時空微觀行為的了解 這類的工 作成果指出 時空也許正如流體物質一樣 具有顆粒性 而且在 微觀的尺度下 會有某個特別優越的參考座標 這和愛因斯坦 的假設剛好相反 黑洞其實並不黑 黑洞是測試量子重力論的最佳場所之一 因為不管是量子力學 或廣義相對論 在黑洞附近都極為重要 1974年 英國劍橋大學 科學人 25
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