我1944年，约翰·惠勒收到了一张令人难忘的明信片。信是他的弟弟乔寄来的，他只写了两个字:“快点。”惠勒参与了美国的原子弹研制工作，乔希望他能完成原子弹的研制，这样他就可以从意大利战场上回来了。但当广岛被击中时，乔已经被炸死了。由于速度不够快，无法拯救他的弟弟，惠勒开始痴迷于时间，然后是广义相对论——爱因斯坦将空间和时间联系起来的理论。
在爱因斯坦之后，“时空”通常被理解为像一个光滑的表面。但在20世纪50年代，惠勒开始提出——就像物质和能量空间必须由“量子”或粒子组成一样。惠勒写道,“在太空中形成泡沫状结构的力量。“今天，全球的研究人员都在寻找惠勒量子泡沫的证据，因为它可能是post-Einsteinian物理这有助于科学家理解重力和量子力学之间的联系。
你可能会认为LIGO(激光干涉仪引力波天文台)可能在这方面有所帮助。它将激光从精确定位的镜子上反射回来，以探测时空的收缩和膨胀，即引力波的特征。昨天,LIGO科学家宣布观测到了引力波由两个10亿光年之外的黑洞合并而发出。但时空泡沫的微小程度远远超出了它的能力范围。即使有了LIGO令人难以置信的灵敏度，“时空波动太小，无法被探测到，”说北卡罗莱纳大学的理论粒子物理学家Jack Y. Ng说。
为了发现时空泡沫，科学家们正试图观察它是否会影响遥远类星体的望远镜图像的清晰度——类星体是星系核心中巨大的、极其明亮的物体。它们在探测量子泡沫的努力中很有用，因为它们非常明亮，而且离得很远，通常比它们所在的整个星系的其余部分还要亮。根据量子泡沫的一些模型，类星体的光到达我们的望远镜的距离越远，就越有可能因为量子泡沫的介入而延迟或偏移。因此，就像地球上的雾一样，量子泡沫会使遥远物体的图像比正常情况下显得更模糊或更扭曲。
“时空泡沫就像额外维度一样，你不能完全排除它。”
去年早些时候，佛罗里达理工学院(Florida Institute of Technology)的观测天体物理学家埃里克·帕尔曼(Eric Perlman)领导了一项研究，看看他能否对泡沫时空的大小设限。他利用钱德拉x射线天文台、费米伽马射线望远镜和高能辐射成像望远镜阵列系统(VERITAS)的观测，观察了遥远类星体的x射线和伽马射线发射。
该团队原本希望看到一些量子泡沫引起的扭曲，但并没有发现。相反，x射线和伽马射线数据显示，即使在距离氢原子核较短的距离，时空也显得平滑，泡沫比他们和其他人之前认为的要少得多。“时空泡沫仍然是理论，”帕尔曼说。“到目前为止，还没有人直接探测到它，更别说它的密度是否随宇宙时间而变化了。”
但加州大学戴维斯分校的理论物理学家史蒂文·卡利普(Steven Carlip)说，如果根本没有量子泡沫，那将是令人惊讶的。他说，该领域的大多数同事都同意他的观点。更灵敏的太空望远镜，比如美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)，可能会给物理学家们另一个探测泡沫的机会。有了更大的光圈，詹姆斯韦伯应该有必要的灵敏度来间接检测时空泡沫引起的模糊。它用来收集光子的镜子有270平方英尺;相比之下，26岁的哈勃太空望远镜只有48平方英尺。
但是，即使詹姆斯·韦伯望远镜获得了模糊的图像，这仍可能不是量子泡沫存在的明确证据，因为没有明确的方法来确保是泡沫而不是其他因素造成了模糊。Eric Steinbring，加拿大国家研究委员会赫茨伯格天文学和天体物理学的天文学家，正试图找出如何区分这两者。他说，星系间的尘埃，甚至是遥远物体的引力透镜，都可能导致模糊，这可能与泡沫的影响相混淆。他说:“这是一个观察问题，并不是一个真正的理论问题，但理论和实验总是密切相关的。”“如果你不去看，你就不知道要找什么。”
罗马Sapienza大学的理论物理学家Giovanni Amelino-Camelia说，如果量子泡沫继续被证明是难以捉摸的，惠勒的想法就不一定容易被抛弃。“时空泡沫就像额外维度一样，你不能完全排除它。”
布鲁斯·多米尼，科学记者《遥远的流浪者:寻找太阳系外行星》，是福布斯网站的技术贡献者．跟着他@bdorminey．
