量子时间旅行,有可能成为现实

论坛出处:西陆网
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时间 :2014-09-02


澳大利亚昆士兰大学的研究人员对假定时间旅行的情况下两颗光子的相互作用进行了研究。结果显示从光子层面进行时间旅行应当是可能发生的。

澳大利亚昆士兰大学的研究人员对假定时间旅行的情况下两颗光子的相互作用进行了研究。结果显示从光子层面进行时间旅行应当是可能发生的。

这就是臭名昭著的“外祖父悖论”,人们常常以此来证明时间旅行的不可能性,然而,有一些科学家却有不同看法。

近日,一个科学家小组利用计算机模拟论证了进行时间旅行的光子行为,结果证明,在量子层面上说,外祖父悖论是可以被解决的。这项研究由澳大利亚昆士兰大学的研究团队进行,有关研究结果发表在《自然·通讯》杂志上。

在这项研究中使用了光子——即光的单个粒子来模拟进行时间旅行的粒子行为。通过对光子行为的研究,科学家们揭开了现代物理中一些怪诞的方面。在模拟中,研究人员考察了进行时间旅行的光子的两种可能结局。科学家们想知道这颗光子与更早之前的“自己”之间会发生什么?

在实验中,科学家们利用一种相互紧密关联的、虚构的情景:即假设一颗光子穿越了正常的时空,并与被困在所谓闭合类时曲线(CTC)的虫洞中的另一颗光子发生相互作用。通过对第二颗光子行为的模拟让他们得以获知第一颗光子的行为——结果显示,只要对第二颗光子进行适当的准备,那么就有可能引导第一颗光子发生相应变化。要想在量子层面上进行操作,你必须尽量选用尽可能微小但却能独自存在的粒子,比如说光子。

然而,宏观意义上的时空旅行却会出现严重的悖论问题。在1991年,科学家首次提出这样的想法,即认为时间旅行可以在量子层面上实现,因为量子粒子的行为时无法用经典物理来进行描述的。参与这项最新研究的主要科学家之一蒂莫西·拉尔夫(Timothy Ralph)教授表示:“这种粒子的量子效应难以进行研究,因此这就给了它们足够的空间来回避可能出现的时间旅行悖论。”

这项实验的结果同时也帮助科学家们获得一个更加清晰的认识,即在物理学最大尺度以及最小尺度上分别适用的两大理论体系是如何相互关联的。昆士兰大学的博士研究生马丁·瑞鲍尔(Martin Ringbauer )表示:“有关时间旅行的话题正好切中我们当下两种最为成功却相互不能兼容的物理学体系的交界面,那也就是爱因斯坦的相对论以及量子力学。”他说:“爱因斯坦的理论从很大的尺度上描述这个世界——恒星,还有星系。而量子力学则是对最微观世界的绝好描述。爱因斯坦的理论暗示了回溯时间的可能性,理论上一名时间旅行者可以顺着一个时空路径回到同一空间中较早的一个时间点——即所谓闭合类时曲线(CTC)。

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