科学家计算机模拟暗示光子能进行时间旅行

2014-8-21 16:17:00作者:来源:查看评论0条)字号:

虫洞可以连接两个遥远的时空,但人类目前的科技要远远没有达到这一水平

据国外媒体报道,时间旅行属于科幻小说中的情节,对于物理学家而言,时间旅行仍然存在理论上的可能性,说不定很快就会成为现实,来自昆士兰大学的研究人员认为光子可以回到过去,他们通过研究发现模拟虫洞旅行的光子之间可以发生“互动”,这表明在小尺度上时间旅行是可能存在的。通过这些时间旅行的时间有助于科学家解释与时间旅行有关的悖论问题,比如你通过时间机器抵达过去,然后杀死了你的祖父,这就是一个悖论,它们的出现旨在“阻止”时间旅行的发生。

昆士兰大学的模拟实验说明在小尺度上的旅行时间是有可能存在的,但是否在更大尺度上还能具有这种特性还有待观察,如果一位时间旅行者回到过去,将自己的外祖父杀害,那么这个事件会阻止自己的出生吗?这是一个关于时间旅行不可能存在的“外祖父悖论”,旨在解释时间旅行在宏观层面是无法实现的,但一些研究人员认为时间旅行还是有可能实现的,至少在量子层面上是有可能的。

在模拟研究中,研究人员对两个进入时间旅行状态的光子进行观察,其中第一个光子穿越到了过去并在封闭类时曲线中发生了循环,与第二个正常的光子发生相互作用,这项模拟光子行为的实验似乎也解释了时间旅行在量子层面上的可行性。所谓的量子层面主要以各类微观粒子的活动为主,比如光子,但质量更大的粒子能否进行时间旅行仍然不得而知,比如原子这样直径的粒子并不在本次模拟的范畴之内。早在1991年,科学家第一次预测了时间旅行在量子世界中的可能性,因为这些奇异粒子的行为已经超出了传统物理学的领域。

从量子尺度看粒子行为存在“不确定性”,正是这些神奇的属性使得这些粒子有可能进行时间旅行,时间旅行的问题在于世界上最成功的两大物理理论存在不兼容性,即爱因斯坦的广义相对论和量子力学分别代表不同尺度上的物理行为,而这两大理论又不能相互整合。爱因斯坦的广义相对论主要描述了星系与恒星这类大尺度上的物理过程,而量子力学则很好地描述了微观粒子世界的行为。

爱因斯坦的理论表明,回到过去的时间旅行存在可能性,可以沿着时空路径返回到出发点,并导致了各种奇怪的悖论出现,但我们根据最新的研究可以窥视出一个可能性的推论,即时间旅行可以发生在量子尺度上,而无法在宏观层面是实现,本项研究成果发表在《自然通讯》杂志上。

注:所谓的虫洞是一种可以通往其他时空的通道,是时空扭曲的结果,打开虫洞需要大量的奇异物质,从理论上看,扭曲时空并形成虫洞是可能的,这就像我们将一张纸对折,这样分别位于纸两端的点就重合起来了,如果在时空上就意味着两处相距遥远的时空连接在一起,其中建立的通道就被称为虫洞。利用虫洞进行时间旅行看似存在可能性,但科学家发现一旦物质进入虫洞,就会导致虫洞崩溃,要想维持虫洞的开发,人类目前的科技仍然远没有达到这一程度。

 

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