这些时空的原子在一个网络中相互关联 ， 由一维和二维平面将它们连接在一起 ， 形成圈量子引力理论研究者所谓的“自旋泡沫” 。 尽管这种泡沫被限制在二维空间 ， 它却产生了我们的四维世界 ， 有三维空间加上一维时间 。 你可以将其比作一件衣服 。 以你的衬衫为例 ， 它看起来就像一个二维平面 ， 但如果你拿一个放大镜来看 ， 就会立即发现它都是一维的丝线 。 只不过这些线是如此密集 ， 使你可以将衬衫想象成一个二维表面 。 因此 ， 类似地 ， 我们周围的空间看起来就像一个三维连续体 ， 但实际上这些（时空的原子）是纵横交错的 。
虽然弦理论和环圈量子引力理论都认为时空是涌现的 ， 但这两种理论所描述的涌现方式并不相同 。 弦理论认为 ， 时空（至少是空间）是由一个看似不相关的系统以纠缠的形式涌现的 ， 就好像单个司机的群体性决策会导致交通堵塞的出现 。 汽车不是由交通堵塞构成的 ， 是汽车造成了交通堵塞 。 另一方面 ， 在圈量子引力理论中 ， 时空的涌现更像是一座有坡度的沙丘 ， 由风中的沙粒集体运动而形成 。 我们熟悉的平滑时空来自于时空中微小“颗粒”的集体行为；就像沙丘一样 ， 这些厚实的晶体状颗粒仍然是沙子 ， 但它们看起来或表现出来的行为都不像起伏的沙丘 。
尽管存在这些差异 ， 但圈量子引力理论和弦理论都认为时空是从某种潜在的现实中产生的 。 它们也不是唯二指向这一方向的量子引力理论 。 因果集理论是另一个关于量子引力的候选理论 。 该理论假设空间和时间也由更基本的成分组成 。 令人震惊的是 ， 对于已有的大多数貌似合理的量子引力理论而言 ， 在某种意义上 ， 它们传递的信息是：没错 ， 广义相对论时空在基本层面上并不存在 ， 当不同的量子引力理论至少在某些方面达成一致时 ， 会非常令人激动 。
空间的时间边界
在某种程度上 ， 现代物理学是其自身成功的受害者 。 由于量子力学和广义相对论在描述各自现象时都如此准确 ， 使得我们只需要用量子引力来描述最极端的情况——将巨大的质量塞进深不可测的微小空间 。 在自然界中 ， 这样的情况只存在于少数几个地方 ， 比如黑洞的中心 。 值得一提的是 ， 在物理实验室中 ， 即使是规模最大、最先进的实验室也创造不出这样的条件 。 这需要一个和星系一样大的粒子加速器 ， 用来直接测试在量子引力支配条件下的自然行为 。 科学家们为寻找量子引力理论耗费了大量时间 ， 最主要的原因便是缺乏直接的实验数据 。
面对证据的缺乏 ， 大多数物理学家都把希望寄托在天空上 。 在宇宙大爆炸的最初时刻 ， 整个宇宙无比微小和密集——这种情况就需要用量子引力来描述 。 大爆炸的“回声”可能还残留在如今的天空中 。 验证量子引力最好的办法是通过宇宙学 ， 也许在宇宙学中 ， 我们现在认为不可预测的东西 ， 也许在我们理解了完整的理论 ， 或者了解到一些我们从未想过的新事物之后 ， 就能够预测到了 。
不过 ， 在实验室中验证弦理论或许也会成为可能 ， 至少是间接验证 。 科学家们希望在研究AdS/CFT对偶时 ， 不是通过探测宇宙时空 ， 而是通过建立高度纠缠的原子系统 ， 并观察它们的行为是否与时空和引力类似 。 这样的实验可能“展示出一些引力的特征 ， 但可能不是全部的特征 。 这也取决于你怎么定义所谓的“引力” 。
我们会知道空间和时间的真正本质吗？在短时间内 ， 我们可能还无法获得来自天空的观测数据 。 在实验室中 ， 对时空本质的验证实验可能会失败 。 熟悉哲学的都知道 ， 有关空间和时间真实性质的问题确实非常古老 。 一切的存在“现在都是一体的、连续的 ， ”2500年前的古希腊哲学家巴门尼德曾说 ， “整个都在现在 。 ”巴门尼德坚持认为时间和变化都是幻觉 ， 任何地方的一切都是统一和相同的 。 他的学生芝诺还提出了一些著名的悖论 ， 以支持他的观点 ， 声称任何距离的运动都是不真实的 ， 唯一真实的东西是巴门尼德所谓的“唯一不动的存在” 。 他们的工作提出了时间和空间是否虚幻的问题 ， 而这个问题背后令人不安的暗示已经困扰了西方哲学两千多年 。