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時間旅行恐成真?科學家首次模擬出將量子送入過去
一百多年前,科幻小說家威爾斯的著作《時間機器》曾給人們帶來關于時空旅行的大膽猜想。之后,愛因斯坦在他的廣義相對論中提出了時間隧道的概念,更加深了人們對時空旅行的向往。如果一個人真的“返回過去”,并且在其外祖母懷他母親之前就殺死了自己的外祖母,那么這個跨時間旅行者本人還會不會存在呢?
一些研究人員堅信,至少在量子層面,跨時間旅行時存在的。
據《每日郵報》報道,來自澳大利亞昆士蘭大學的一組研究人員宣稱,首次模擬出在跨時間旅行中,兩個光子如何互動。這也意味著,至少在量子世界,時間旅行在理論上是可行的。
據悉,他們的研究成果將于近期發表在《自然通信》雜志上。

研究小組進行了兩組模擬試驗,首先,“光子A”穿過蟲洞回到過去,但結果表明,“光子A”將會與過去的“光子A”進行互動。另一組試驗中,“光子B”不經過時空旅行,但卻和另一個光子產生互動,后者在通過蟲洞的過程中陷入了封閉類時曲線(CTC,就像一個封閉的時間圓環,出發后還會返回到起始時間點),亦即被卡在“時間循環(time-travelling loop)”中。
如果一個人通過時間旅行到過去,在他母親出生之前殺死了他的外祖父,娶了他的外祖母,那么他還會是他嗎?這個被稱為“外祖父悖論”的恐怖悖論一直阻止“時間旅行”在理論上的成為可能。對此,科學家創立了“平行宇宙”理論,亦即時間旅行如果可行,那就是在多個平行宇宙間的旅行,而聯通這些宇宙的道路便稱為蟲洞。根據“平行宇宙”設想,如果上述該人士殺死了自己的外祖父,他將無法再回到此前的宇宙,將陷入“時間循環”中。
而在量子領域有一個被稱為量子糾纏的經典理論:如果兩個或兩個以上粒子組成一個系統,那系統中粒子將會相互影響,無論這些粒子在時空中相隔多大的距離。
由此,如果“光子A”和“光子B”均能和另一個時空范圍的粒子產生“量子糾纏”,意味著兩個光子是在同一系統中。這組研究小組最終得出結論,時間旅行在量子領域可行。
然而,在真實世界中,時間旅行是否可行依然成為疑問。
“量子正是由于其不可測性,以及對宏觀物理世界物理理論的違背,讓我們可以避免碰觸時間旅行的悖論”,該項目的研究人員Timothy Ralph表示。
“時間旅行實際上是目前最成功的兩大現代物理理論——愛因斯坦的相對論與量子力學的結合,”昆士蘭大學物理系博士Martin Ringbauer表示,“相對論描述宏大物體,例如恒星、星系的物理規律,量子力學則研究世界上最微小的物體。但兩大理論都暗示時光旅行的存在”。





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