研究显示量子层面时间旅行或可发生

北京时间6月25日，根据英国《每日邮报》的报道，如果一个时间旅行者在时光机器里回到过去，阻止他/她的祖父母在那里见面，他/她能在未来出生吗？

澳大利亚昆士兰大学的研究人员假设时间旅行，研究了两个光子的相互作用。结果表明，从光子水平的时间旅行应该是可能的。

虫洞理论上被认为是时间和空间上可能的捷径。剑桥大学的卢克·布彻教授之前领导的一项研究认为，细长的虫洞可能会保持足够长的时间，让人们能够利用光子在时间和空间上传输信息。

这就是臭名昭著的“祖父悖论”，它经常被用来证明时间旅行的不可能性。然而，一些科学家有不同的观点。

最近，一组科学家通过计算机模拟演示了时间旅行的光子行为。结果证明祖父悖论可以在量子水平上解决。这项研究由澳大利亚昆士兰大学的一个研究小组进行，研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

在这项研究中，光子或光的单个粒子被用来模拟粒子在时间中的运动。通过对光子行为的研究，科学家们发现了现代物理学的一些奇异的方面。在模拟中，研究人员检验了光子在时间中传播的两种可能结果。科学家想知道这个光子和早期的“自我”之间会发生什么？

在实验中，科学家使用了一个密切相关的虚拟场景:假设一个光子穿过正常的时间和空间，并与另一个被困在一个叫做封闭类时曲线(CTC)的虫洞中的光子相互作用。对第二个光子行为的模拟使他们能够知道第一个光子的行为——结果表明，如果第二个光子准备充分，就有可能引导第一个光子相应地改变。要在量子水平上运行，你必须尝试选择尽可能小但可以单独存在的粒子，比如光子。

然而，在时间和空间旅行的宏观意义上会有一个严重的悖论。1991年，科学家们首次提出时间旅行可以在量子水平上实现的想法，因为量子粒子的行为不能用经典物理学来描述。参与最新研究的主要科学家之一蒂莫西·拉尔夫教授说:“这些粒子的量子效应很难研究，所以这给了它们足够的空间来避免时间旅行中可能出现的悖论。”

这个实验的结果也有助于科学家们更清楚地理解适用于最大尺度和最小尺度的两个理论体系是如何相互联系的。昆士兰大学博士生马丁·林鲍尔说:“时间旅行的话题正好触及了两个最成功但不相容的物理系统之间的接口，即爱因斯坦的相对论和量子力学。”他说:“爱因斯坦的理论描述了大尺度的世界——恒星和星系。量子力学是对最微观世界的极好描述。爱因斯坦的理论暗示了回溯时间的可能性。从理论上讲，时间旅行者可以沿着时空路径回到同一空间的较早点——所谓的封闭类时曲线(CTC)。

自从奥地利裔美国人库尔特·哥德尔在1949年首次提出这个想法以来，它就一直困扰着物理学家和哲学家，因为从经典物理学的角度来看，这无疑会构成一个悖论。这包括所谓的“祖父悖论”，即时间旅行者可以回到过去，阻止他的祖父母结婚，从而使时间旅行者本身不可能诞生。这样，这个时间旅行者就不可能开始时间旅行。

然而，这项最新的研究认为这种相互作用可能真的是可能的，尽管只是在量子水平上。