量子糾纏與時空結構湧現：重力本質的最新理論辯論

物理學界正深入探究宇宙的基礎結構，試圖闡明時空幾何如何從更深層次的量子現象中湧現出來，此一探究的核心候選要素便是量子糾纏。此概念旨在揭示構成宇宙幾何的根本要素，類比於溫度是分子運動的湧現屬性。這項前沿研究的基礎，是愛因斯坦曾形容為「鬼魅般的超距作用」的量子糾纏現象，該效應已於1982年由阿蘭·阿斯佩（Alain Aspect）的實驗獲得確鑿驗證，證實了兩個連結粒子中，對其中一個的測量能瞬間決定另一個的狀態，無論兩者間隔多遠。

麻省理工學院（MIT）的洪劉（Hong Liu）在2025年10月發表的研究指出，在相關模型中，量子糾纏將空間中的兩點緊密聯繫起來，形成時空結構的基礎。研究表明，強烈的糾纏關聯性促成了連續空間的形成，而糾纏的缺失則會導致空間結構的破碎。洪劉教授長期關注量子重力問題，例如黑洞的量子本質與大爆炸奇點，並利用弦理論框架進行探討；他於2003年加入MIT任教，並在2021年成為美國物理學會會士。

然而，關於重力是否本質上為量子的爭論，在2025年末因約瑟夫·阿齊茲（Joseph Aziz）和理查德·豪爾（Richard Howl）在《自然》（Nature）期刊上發表的論文而變得複雜。他們的研究提出，在特定條件下，即便是經典重力理論也有可能產生量子糾纏，這項發現挑戰了傳統觀點，即只有量子化的重力才能導致物質間的糾纏。這篇題為「Classical theories of gravity produce entanglement」的論文於2025年10月22日發表，它指出經典重力理論可以透過物理的、局域的過程傳輸量子信息，從而產生糾纏，儘管其效應的標度律與量子重力理論的預測不同。

阿齊茲與豪爾的研究結果引發了學術界的廣泛討論，部分物理學家隨即發表了反駁論點，聲稱他們所提出的模型在特定情況下並不能產生糾纏，這使得尋求重力量子本質的明確實驗證據路徑變得更加不確定。傳統上，費曼在1957年提出的思想實驗，即將大質量物體置於量子疊加態，被視為檢驗重力量子化的關鍵途徑，而阿齊茲與豪爾的研究則為此實驗的解釋增添了新的變數。

與此同時，相關研究在2026年持續推進，探索時空從糾纏中湧現的機制。2026年2月，霍利斯·威廉姆斯（Hollis Williams）及其同事的研究展示了糾纏可以在沒有預先存在時空幾何的情況下發生，這強烈暗示了時空是量子連結的結果。此外，其他研究也指出，空間的連續性和連結性歸功於量子糾纏，摧毀糾纏可能導致空間崩塌。

理論物理學家們持續在2026年深化對時空湧現性的探討，例如有理論模型已能從「無時間性」和「無位置性」的整體宇宙中，透過子系統間的量子糾纏，湧現出3+1維的量子時空，並且其時間膨脹效應與史瓦西解精確吻合。若能獲得確鑿的實驗證據證明糾纏編織了時空，將徹底革新物理學的範式，使我們所測量的空間與時間從被動的容器轉變為由量子線索編織而成的巨觀幻象。當前，這股在2026年持續升溫的理論工作，正在重塑我們對現實結構的理解。