03
2010
08

时光机研发最新进展?!

    無懼“祖父悖論”

    量子時光機帶你重返過去

    製造能夠穿梭時空的時光機器一直是人類百多年來的夢想,然而時光旅行是否可行卻一直受到“祖父悖論”的困擾。美國麻省理工學院的硏究人員提出新理論,利用量子隱形傳輸設備讓你旣能夠進行時空旅行同時又避開“祖父悖論”。

    “祖 父悖論”又被稱為“外祖母悖論”。它是一種時間旅行的悖論。該悖論大致如下:假設你回到過去,在自己父親出生前把自己的祖父母殺死;因為你祖父母死了,就 不會有你的父親;沒有了你的父親,你就不會出生;你沒出生,就沒有人會把你祖父母殺死;若是沒有人把你的祖父母殺死,你就會存在並回到過去且把你的祖父母 殺死,於是矛盾出現了。

    之後,愛因斯坦在他的廣義相對論中提出了時間隧道的概念,更加深人們對時空旅行的嚮往。然而,由時光旅行所引申出的“祖父悖論”問題卻始終困擾着科學家,愛因斯坦也未能就這一問題給出答案,因而,時空旅行似乎成為人類不切實際的幻想。

    封閉類時曲線

    然而前不久,美國麻省理工學院的希斯·羅埃德敎授和他的同事們發表了嶄新的理論,讓你旣能夠進行時空旅行同時又避開了“祖父悖論”,而你所需要的是一台量子隱形傳輸設備和精確的“後選擇”。

    新 理論的關鍵是封閉類時曲線(closed timelike curve,CTC)這一概念,封閉類時曲線就像一個封閉的時間圓環,出發後還會返回到起始 時間點。該概念的硏究風潮自上世紀四十年代便已展開,雖然其完全符合廣義相對論,但它關係到時光倒流的可能性,因此究竟是否存在一直引發廣泛爭議。

    後選擇演算法

    在 希斯·羅埃德敎授的硏究中,剛開始他們採用了一種被稱作“後選擇模型”的時空旅行模型,羅埃德說:“在這個模型下,所有矛盾事件及悖論都被禁止發生。它允 許人們回到過去的時空,但禁止一切可能在未來導致悖論產生的行為。這意味着量子態隱形傳輸會決定此人在時間旅行中“有所為”且“有所不為”,即使重返歷史 之旅能夠實現,人們也不可能改變歷史。

    “後選擇”演算法能夠確保某一特定類型的量子資訊態進行隱形傳輸,而將其他量子資訊過濾掉。 祇有經“後選擇”法認定傳輸前後能自相一致的量子資訊態,才有資格得到這種“通行證”,進行隱形傳輸。這種情況下,時空旅行成立的先決條件就是一個自治、 不產生矛盾的環境狀態。它允許回到過去時空,但禁止一切可能在未來導致悖論產生的行為。

    模擬穿越時空

    希斯· 羅埃德敎授對該理論進行了實驗,該實驗模擬了穿越時空的奇特路徑:封閉時間類曲線(CTC),它可以攜帶任何東西一起回到過去再送回現在。儘管在實驗中他 們最終未能將光子送回過去,但成功將它置於量子狀態。它模擬了一種時空旅行中可能遭遇的現象。當光子越來越接近“自相矛盾”狀態,實驗的成功率就會出現不 斷下降的趨勢,這就證明了它能阻止矛盾現象的出現。

    儘管該理論避開了傳統理論中時空旅行者的旅途最後發展成和他自身的存在發生矛盾的情況,但仍有人對這此模型提出相反意見,因為它會導致某些雖然幾率很小但仍可能發生的小概率事件發生頻率上升,而這些看似微小的改變會在未來時空被無限的放大。

    雖然,現在討論何時製出時光機器似乎為時過早,但它在一定程度上證明了時空穿越的可能性及解決悖論的可行性。也許在不久的將來,人們穿梭時空將不再是遙不可及的夢想。

 

愛因斯坦在廣義相對論中提出了時間隧道概念
新理論將解決“祖父悖論”問題,讓時空旅行不再自相矛盾。
穿越時空回到過去一直是人類的夢想

    昊 天

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