基本介紹
- 中文名：圈量子理論
- 套用學科：量子力學
隨手拿起一張白紙，我們會發現，它的表面很光滑，光線照射在上面，甚至會反射出光澤。好，現在，讓我們拿起放大鏡，再次觀察這張白紙，我們會發現，這張紙的表面其實並不那樣光滑，它是凹凸不平的。
如果我們的放大鏡質量上乘，放大倍數很高，我們甚至能看到，紙其實是由許多的木質纖維組成，這並不奇怪，紙就是木材被加工後得到的。
再放大一些怎么樣？從這張白紙上撕下很小很小的一片，放到顯微鏡下觀察，我們會發現這張紙竟然漏洞百出。請不要責怪造紙廠偷工減料，所有的紙通過顯微鏡觀察，都是這副模樣。如果我們的顯微鏡放大倍數足夠高，我們甚至能看到在紙上散步的細菌。
假如儀器允許我們看得更細，我們還能看到什麼？紙也好，紙上的細菌也罷，都是由原子構成的。原子依然可以劃分為更小的物質。似乎，我們可以看到無限小的物質，只要我們的儀器能讓我們看清楚。
可是，如果我們把儀器對準原子和原子之間的空隙，也就是我們通常所說的空間，我們能看到什麼呢？如果可能，把我們的儀器對準時間，我們又能看到什麼？
時空破碎
如果我們把無比精密的顯微鏡對準原子和原子之間的空隙，我們將看到，空間是由一塊一塊的小空間組成的，同樣我們把儀器對準時間去觀察，將發現時間也不是連貫的，它也是一段一段拼合成的。
不必驚訝，這就是關於時空的新理論——圈量子引力理論告訴我們的。這個理論預言，我們周圍的空間並不是無限可分的，它是離散的，有最小的組成體積，空間不會比這個體積更小了。
打個比方，用杯子盛滿水，傾斜杯子，使水緩慢流出，肉眼告訴我們，水連續地流淌著。這好比我們從前理解的連續空間。把杯子裡的水用綠豆代替，再度傾斜杯子，使豆子灑出來，我們看到一粒粒豆子從杯中滾出，這好比新理論告訴我們的空間，空間不是連續的，而是一粒一粒的。
這些小“綠豆”，即空間的最小單元，它的體積和表面積可以用一個非常小的量來度量，即普朗克長度。普朗克長度非常小：10的-33次方厘米；因此，空間的可能的最小面積，大約是普朗克長度的平方，即10的-66次方平方厘米。同理，空間可能的最小的體積，大約是普朗克長度的立方，也就是10的-99次方立方厘米。
這一粒粒組成空間的 “綠豆”是如此地渺小，在1立方厘米的空間中，含有10的99次方個小“綠豆”。要知道，我們宇宙的體積，也不過是1立方厘米的10的85次方倍。
在圈量子引力理論中，時間同樣不是一條連續流淌的長河，而是如時鐘的滴答聲一般，每“滴答”一次，就大約是一個普朗克時間：10的-43次方秒。說得更準確一些，在我們的宇宙中，時間就是以數不清的時鐘滴答聲來流動的；時間滴答滴答地跳過10的43次方個最小時間（普朗克時間），我們的手錶指針剛好走過1秒。
