物理學家將光粒子傳送到過去,證明時間旅行是真的?

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蟲洞

澳洲昆士蘭大學的科學家們已經使用單一光(光子)的粒子以模擬量子粒子穿越時間的旅行。他們表示一個光子能夠穿越蟲洞並和先前的自己互動。他們的發現已發表在Nature Communications期刊中。

時光旅行的難題源自於稱為”封閉類時曲線”(closed timelike curves,CTC)。CTC用來模擬極度強大的重力場,那些像是由一個旋轉的黑洞所造成,而且理論上(基於愛因斯坦的一般相對論),能夠彎曲交錯的存有以致於時空能自行再彎曲回來,於是創造了CTC,幾乎像是能在時間當中旅行回來的路徑。

時光旅行_封閉類時曲線

依據美國科學期刊(Scientific American),有很多物理學家發現這些CTC “可惡可憎,因為任何宏觀下的物體穿越它,肯定會造成因果關係的破壞。” 但其他的科學家則不同意這樣的論點;物理學家David Deutsch在1991年表示這些反方論述(來自於CTCs)能夠在量子尺度中被避開,原因是這些基本粒子的怪異特性構成了我們所稱的物質。

眾所皆知,在量子尺度下,這些粒子不會遵守古典力學的規則,而是不可能的怪異又難以預期的表現方式。

歡迎來到量子物理的世界,”假如量子力學的運行機制還不足以讓你感到震驚,那你應該還沒真的瞭解它。” 量子領域的先鋒物理學家Niels Bohr曾經這麼說道。

“我們選擇檢驗一個可能的現象,絕對不可能以任何典型的方法去解釋,而且是在一個具有量子運作機制的核心之下。實際上,它隱含了僅有的奧秘。” – 20世紀諾貝爾獎得主李察費曼Richard Feynman(打結的頭腦: 在量子現實下的超感官經驗。2006紐約袖珍書)。

在量子世界裡,經常會出現我們無法理解的悖論,但是應該不能阻擋嚴肅追尋科學的人們。即便是愛因斯坦不相信絕大部分的量子理論,但我想今天若他還在世,他肯定會玩得很開心,因為近期所有突破性的想法。

“耐人尋味的是你已經有一般相對論預測的悖論,但在量子力學術語中這些悖論就煙消雲散。”-昆士蘭大學物理學家Tim Ralph(你可以在這裡找到更多資訊)

實驗

Tim Ralph(上面所提到的) 以及他的博士研究生Martin Ringbauer 模擬了物理學家Deutsch的一個CTCs 模型,根據美國科學期刊Scientific American,”測試並且確認許多已有20年之久的理論。” 即使那只是數學模擬,研究者與他們的團隊(或同事)強調,他們的數學當量模型是針對穿越CTC旅行的單一光子。實際上並沒有傳送任何東西回到過去的時間; 要做到那樣,科學家們得要找出就我們目前所知已出現的CTC。當然,那樣的科學總是存在於隱藏預算(黑預算)下。

時光旅行_封閉類時曲線2

思考一下,就 ’祖父悖論’ 而言,一個假設性的場景,有個人用封閉類時曲線(CTCs)做時間旅行去傷害他的祖父,因此防止了其後他(傷害者)的出生。現在想像一個粒子回到過去並啟動粒子產生器的開關,然後創造了它(自身) ,這些物理學家說他們已透過模擬顯示這是有可能發生的。

你可以在這裡讀到實驗中的具體內容。

為什麼這可能性很高

我的意見是,毫無疑問的,時間旅行是可行的。我為什麼會相信? 好,那是因為我知道在量子的尺度裡,疊加原理(物理學原則之一)是真實的。

時光旅行_封閉類時曲線3

“令人感到納悶的部分是,同時間存在於兩處的粒子的能力並非單純抽象的理論。這是次原子粒子的世界如何運作非常真實一個面向,而且已透過多次實驗確認過。”(請參閱資料來源)

“自然界的最高奧祕之一…,根據量子力學定律主宰次原子的一切,一個如同電子般粒子的存在於模糊狀態的可能性(可能在任何地方,所有地方,或無處不在) 直到由實驗室的探測器或肉眼所發現。”(紐時新聞)

這表示一個粒子能夠同時存在於多重狀態下。最佳證明就是量子雙縫實驗。近來的實驗也確認了量子纏結,實驗結果顯示,空間,確實僅是賦予分裂幻覺的一種意象。一種說法是,有一個可行性相當高的時間旅行,在這篇文章中與實驗中所提及的有所連結,就是實驗顯示粒子可以真正地穿越時間而纏結在一起。

這樣的說法由被稱為延遲選擇實驗所描繪出來。

如同量子雙縫實驗,延遲選擇或量子擦除已經一再的重覆被論證過。比方說,澳洲國立大學(ANU)的物理學家已經成功地導出John Wheeler的延遲選擇實驗。他們的發現已經發表在自然物理期刊(Nature Physics)。

在2007年,法國科學家們捕捉光子到一座儀器中,並且秀出光子的活動能夠回溯一些已經發生過的事情。

這項粒子實驗描繪了在現時當下所發生的事情可以改變過去發生過的。它也顯示時間是如何得以倒退,因果關聯如何反轉,以及未來如何的改變過去。

“假如我們嘗試著以單一系統的量子狀態去客觀定義,不尋常的悖論就出現了: 量子效應不只模仿一瞬間的即時動作,而且還看到未來活動在過去事件中的影響,即便是在這些事件過後已不可逆的被記錄下來。”-量子訊息理論大師Asher Peres。

雖然我們還完全沒辦法進出封閉類時曲線(CTC),但還是有很充分的理由相信這種形式的時間旅行在量子力學層面是可行的,且那也是為什麼我選擇提到這些實驗,以證明 ’時間’ 並不完全真如我們所想的那樣存在。

為何這些相同量子力學定律還沒有在尚未被理解的宏觀層級觀察到,但物理學家正在這問題上努力。比方說,物理學家David Wineland與Serge Haroche在2012年因發表了”量子力學怪現像”(quantum weirdness)如何不僅僅存在於微觀世界中的次原子而獲得諾貝爾物理學獎。曾經有一度,疊加原理只被認為存在於遙遠的量子世界,但現在再也不是了。我們知道它是有可能的,只是我們尚未理解。然而,我們似乎快要找到解答。

或許有一天,我們會決心解開這個謎題,並能夠觀察像是汽車,人類,蘋果,還有柳橙這樣大的物件在次原子水平上的物質行為模式,而且也許有一天我們會找到蟲洞,或一個在太空中的封閉類時曲線CTC,依據理論來進行真正的實驗。那就是說,許多被作為在量子物理學中的理論就不再是理論而已,像是量子纏結。

來源: Collective Evolution