物理学家又在搞事情了。这一次，是来自德国弗里德里希-亚历山大大学的沃尔夫冈·维兰德博士。他提出一个相当刺激的想法：在极端条件下，时间和因果关系可能会失去意义，而时空本身，也许是“颗粒状”的，不是连续的。

如果他是对的，广义相对论和量子力学之间的根本矛盾，就可能找到一个突破口。

但先从问题开始讲起。

量子力学和相对论，物理学的两座大厦，一直合不来。

广义相对论由爱因斯坦提出，描述的是引力，适用于星系、黑洞这些庞然大物。量子力学则统治微观世界，描述的是电子、夸克、光子这些粒子。问题在于，广义相对论是连续的，而量子力学是离散的，二者无法兼容。

这在日常情况下无所谓。天文学家计算恒星轨迹不会用到量子理论，研究原子内部结构的人也不关心引力。但在某些极端环境下，比如黑洞内部，二者必须同时适用——而现在，它们彼此矛盾。

黑洞事件视界内部，所有物质最终都会集中在一个“点”上，密度无限大，时间和空间的定义失效。这种奇点问题，广义相对论无法解决，而量子理论又进不去。

解决这个矛盾的关键，被称为“量子引力理论”。几十年来，弦论、圈量子引力等各种理论尝试解决这个问题，但都没有成功。

维兰德的切入点是“时空不是连续的”。

如果时空是“颗粒状”的，那么，引力就能被量子化。这个想法并不新鲜，普朗克早在20世纪初就提出过“普朗克长度”，认为时空可能有最小单位，无法无限分割。维兰德的研究，给这个想法增加了新的物理量：普朗克功率。

简单来说，功率是单位时间内能量的变化率。我们过去的理解是，功率没有上限，理论上可以无限大。但维兰德指出，在一个量子化的时空里，功率是有限的，极限值就是普朗克功率——10^{53}瓦。

这个数字大得吓人。

换算一下，太阳的总辐射功率是10^{26}瓦，整个银河系的能量输出也不过10^{37}瓦。普朗克功率高出银河系的总功率十几亿亿倍。但即便如此，它仍然是有限的，而不是无限。

这意味着，某些量子引力的方程，在传统物理学里会出现无穷大的问题，在这个框架下就可能被规避。

更重要的是，这会影响到因果关系。

因果关系的基础是时间。牛顿力学时代，时间是绝对的，爱因斯坦来了之后，时间变成相对的，取决于观察者的运动状态。但不管怎么变，时间本身一直是连续的。

如果时空是颗粒状的，那么时间也就不是连续的。它是一格一格跳跃的，就像电影的每一帧画面。

这带来的影响极为深远。首先，这可能解释黑洞内部的“因果崩溃”现象。相对论认为，黑洞内部的时空极端扭曲，“过去”和“未来”变得毫无意义。维兰德的理论给出了一个解释：如果时空是离散的，那么在极端引力场下，某些基本的时间单位可能被“跳过”或者“折叠”，导致因果关系本身失效。

其次，它可能会影响引力波的理解。2015年，LIGO探测到人类历史上第一例引力波。按照广义相对论，引力波是连续传播的，就像水面的涟漪。但如果时空是颗粒状的，引力波可能也是一跳一跳传播的，就像像素画一样由最小单元组成。这种离散效应如果被实验验证，将是对广义相对论的一次重大修正。

当然，这个理论还有很多需要验证的地方。比如，如何在实验上证明时空是颗粒状的？

目前，我们探测的时间精度已经达到了阿秒（0^{-18}）级别，但如果普朗克时间是10^{-44}秒，那么现在的科技还差26个数量级，根本无法直接观测到“时间颗粒”。

但或许，有间接证据。黑洞是最好的实验场所。

霍金辐射预测黑洞会以微弱的方式向外辐射能量，最终蒸发。但如果时空是颗粒状的，这个过程可能会有特殊的“台阶”效应，辐射功率的变化可能不是平滑的，而是分阶段发生的。如果未来的天文观测发现了这种模式，那将是对量子引力理论的有力支持。

维兰德的研究，只是量子引力理论探索的又一次尝试。

过去几十年，科学家们提出了各种各样的模型——弦论、圈量子引力、因果动力三角化……但没有一个完全成功。现在，维兰德的观点给出了新的可能性，也许这次，我们真的接近答案了。