如果一名時(shí)間旅行者回到過(guò)去,破壞其祖父母之間的結合,那么,他是否也就不會(huì )出生呢?這是經(jīng)典的“祖父悖論”的核心問(wèn)題所在,“祖父悖論”常被人拿來(lái)論證時(shí)間旅行不可能存在,但有些科學(xué)家則不這么認為。
據英國《每日郵報》網(wǎng)站6月24日(北京時(shí)間)報道,澳大利亞昆士蘭大學(xué)的科學(xué)家首次使用兩個(gè)光量子(光子)模擬了量子粒子在時(shí)間中的旅行并對其“一舉一動(dòng)”進(jìn)行了研究,結果表明,至少在量子尺度上,時(shí)間旅行是可以實(shí)現的。研究發(fā)表在最新一期的《自然·通訊》雜志上。

《生活大爆炸》中出現的時(shí)間機器電影道具
科學(xué)家們使用光子(光的單個(gè)粒子)來(lái)模擬回到過(guò)去的量子粒子并對其行為進(jìn)行了研究。在實(shí)驗中,他們對一個(gè)進(jìn)行時(shí)間旅行的光子可能產(chǎn)生的兩種結果進(jìn)行了考察。第一種結果是:“1號光子”會(huì )通過(guò)蟲(chóng)洞進(jìn)入過(guò)去并同以前的自己相互作用。第二種結果是:“2號光子”會(huì )在正常的時(shí)空內行進(jìn),但會(huì )通過(guò)蟲(chóng)洞同一顆卡在時(shí)間旅行環(huán)—封閉類(lèi)時(shí)曲線(xiàn)(CTC,是物質(zhì)粒子于時(shí)空中的一種世界線(xiàn),其為“封閉”,亦即會(huì )返回起始點(diǎn))內的光子相互作用。模擬“2號光子”的行為使“1號光子”的行為也能被研究,結果表明,時(shí)間旅行在量子尺度上可以實(shí)現。
該研究的主要作者、數學(xué)和物理學(xué)院的博士生馬丁·瑞巴爾說(shuō):“時(shí)間旅行問(wèn)題是闡釋恒星、星系等大尺度世界的基本運行原理的愛(ài)因斯坦廣義相對論和描述原子、分子等微小尺度世界運行原理的量子力學(xué)這兩大最成功但最不兼容理論的交界點(diǎn)?!?/p>

在模擬實(shí)驗中,一個(gè)被卡在封閉類(lèi)時(shí)曲線(xiàn)的光子被發(fā)現能與在正常的時(shí)空內行進(jìn)的光子相互作用
愛(ài)因斯坦的理論認為,或許可以通過(guò)一條時(shí)空通道,回到時(shí)間上更早的空間上的起始點(diǎn),但這種可能性讓物理學(xué)家和哲學(xué)家們困惑不已,因為這似乎會(huì )導致一些悖論,比如經(jīng)典的“祖父悖論”。
昆士蘭大學(xué)的蒂莫西·拉爾夫表示,1991年,有科學(xué)家預測,量子世界發(fā)生的時(shí)間旅行或許可以避免這些悖論。拉爾夫說(shuō):“量子粒子的屬性含糊且不確定,這或許給了它們足夠的擺動(dòng)空間,來(lái)避免前后矛盾的時(shí)間旅行環(huán)境?!?/p>
科學(xué)家們表示,盡管同樣的模擬是否能證明更大的粒子(比如原子)或一群粒子可以進(jìn)行時(shí)間旅行還是個(gè)未知數,但最新研究有助于他們更好地理解廣義相對論和量子力學(xué)理論之間的相互關(guān)聯(lián)。
愛(ài)因斯坦的相對論不否定時(shí)空穿越——質(zhì)量造成兩處時(shí)空彎曲,若交匯于一點(diǎn),就生出一條“蟲(chóng)洞”,我們由之穿越到七千萬(wàn)年前的仙女座星云,不是不可能——但“蟲(chóng)洞”只是假想,前提是廣義相對論完全正確。我們的世界有時(shí)間旅行者嗎?有科學(xué)家編寫(xiě)了軟件,在網(wǎng)絡(luò )上搜尋“未來(lái)客”存在的跡象,至今尚未找到。幾年前還有科學(xué)家用光子做實(shí)驗,讓它攜帶信息到過(guò)去改變自己,結果失敗了。如此看來(lái),諸多幻想似乎只能停留在小說(shuō)里。但科學(xué)家不會(huì )放過(guò)穿越主題,它至少是個(gè)很好玩的思想游戲。
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