澳大利亞昆士蘭大學(xué)的研究人員對外宣布已經(jīng)成功模擬出單個(gè)光子穿越時(shí)間回到過(guò)去,和過(guò)去的自己發(fā)生作用的過(guò)程。 根據他們的研究結果顯示,在這種情況下,量子機制的定律會(huì )比現在更詭異。
“在廣義相對論中,封閉時(shí)類(lèi)曲線(xiàn)(closed timelike curves,簡(jiǎn)稱(chēng)CTC)是可以存在的,封閉時(shí)類(lèi)曲線(xiàn)可以理解為從一個(gè)點(diǎn)回到過(guò)去時(shí)間的相同點(diǎn)的時(shí)空通路,”博士研究生的研究帶頭作者M(jìn)artin Ringbauer告訴Gizmag?!爸两駷橹?,還沒(méi)有觀(guān)測到CTC的存在,但是他們的確在愛(ài)因斯坦場(chǎng)方程的許多解中出現過(guò)。穿越封閉式類(lèi)曲線(xiàn)意味著(zhù)回到過(guò)去,所以CTC是個(gè)很有意思的東西?!?div style="height:15px;">
人類(lèi)有可能穿越過(guò)去?這與傳統觀(guān)點(diǎn)向矛盾。大家都知道祖父悖論,說(shuō)的就是這道理。
然而,英國物理學(xué)家David Deutsch1991年表示雖然祖父悖論在宏觀(guān)物體上是不可避免的,但是制約量子粒子,例如光子,的不確定原則卻為避免祖父悖論產(chǎn)生矛盾提供了一定的回旋余地。
Deutsch1991表示在以前人們認為,祖父悖論中人要么是不存在,要么存在,不可能陷入同時(shí)存在又不存在的狀態(tài),也就是說(shuō),一物體只能有一種狀態(tài)。但是在量子領(lǐng)域,完全不是這么回事,量子可以處于疊加態(tài)和混合態(tài),如果把父悖論放到量子學(xué)里來(lái)看,時(shí)間旅行者所處得相對量子狀態(tài)應該是存在和不存在的混合態(tài),這樣就能解決悖論。
為了研究Deutsch的理論對量子粒子在CTC中的運動(dòng)形式的影響,澳大利亞的這群研究人員著(zhù)手開(kāi)始了模擬。研究人員首先模擬了單個(gè)光子如何穿越CTC,回到過(guò)去和自己發(fā)生互動(dòng)。(研究人員使用第二顆光子扮演時(shí)間旅行光子過(guò)去的化身來(lái)進(jìn)行模擬)
這樣的設置并不會(huì )導致時(shí)間旅行悖論,但是研究人員通過(guò)模擬,的確發(fā)現了在CTC出現的期間,量子機制定律的確可能改變。
這套量子系統或許可以完美分辨量子系統的不同“態(tài)”,因此甚至可能違背了海森堡測不準原理!
甚至可能破解量子加密法,完美克隆不同的量子態(tài)。因此,量子計算的發(fā)展速度可能因此大大加快。
但是即便如此,模擬結果對宏觀(guān)條件下的時(shí)間旅行也不具備任何意義,不過(guò)這個(gè)發(fā)現可以幫助我們理解CTC存在會(huì )導致什么后果,也許能幫助我們預測自然界在哪些領(lǐng)域,以什么方式違背我們目前的理論預測結果。
祖父悖論視頻: