可以自由穿梭时间和空间吧,学好量子物理能够

作者: 必德电竞  发布:2019-05-27

平行宇宙,按照当代物理学家霍金的解释,就是如果时间旅行者回到过去改变了历史,那时时间线便出现了分叉,而分叉出来的时间线便展开了另一段历史,在另外的时间线中,“祖父”依然存在,这样的解释很好地解决了“祖父悖论”的问题,而时间线分叉出来的时间也被称为平行宇宙。

随着《复仇者联盟 4》的上映,掀起全球影迷的观影热潮。众所周知,在《复3》中,灭霸集齐了全部宝石,然后打个响指,让地球一半的生物灰飞烟灭。《复4》的终局之战就是拯救,小编去刷了一遍(这里没有剧透、没有剧透、没有剧透),今天和大家谈谈里面的科学理论。

任意穿梭时空,一直都是人类所最想要的,而人类一直来对穿越时空一直都是有着很大的想要实现理论,而对于穿越时空究竟是从哪些因素而直接影响到的呢,对此可以任意穿梭时空吗?人类能不能穿越时空到底如何?下面一起来看看吧。

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平行宇宙最初的提出就是为了解决回到过去干预历史导致对因果律的破坏,刚开始只是一个理论,不过如今人们也可以从某些物理学上找到一些支持,比如说,从量子力学中的某些效应中给出一些解释。

要想拯救灭霸摧毁的世界,首先要来场时空穿梭,而时空穿梭的关键是量子物理。

可以任意穿梭时空吗?人类能不能穿越时空

量子理论是现代物理学家用来研究微观原子世界的一套理论,它的核心观念是大自然在微观层次上是不连续的,这和牛顿经典的理论截然相反。

现实世界中‘时空穿梭’有可能吗?

穿越时空

1994年牛津大学科学家大卫-多伊奇在《科学美国人》杂志发表了论文:时间旅行的量子物理,为时间旅行的物理学可能性进行了阐述,他认为,这种可能性是以量子力学为基础的,因为在亚原子世界里,量子的不确定性占主导地位,一个电子撞击一个质子,既可能转向左边,也可能转向有边,而这种不确定性很可能造成宇宙的多重性。根据多世界理论的解释,宇宙从一开始起就有无数多个平行的世界。

我们现实科学中有个理论——爱因斯坦的狭义相对论,只要用接近光速的速度移动,才有可能穿过黑洞到达平行宇宙。因为黑洞中心奇异点的位置,重力极大,要想不被引力把身体拉成面条,速度要接近光速,黑洞与白洞连结,两者间将产生“虫洞”,穿过这里就能到达另一个时空。

是指从一个空间里通过某种途径转移到另外一个时间段不同的空间,时光之旅在理论上是可行的,人类可以打开回到过去的大门和通向未来的捷径。为了实现时光旅行,霍金首先建议人们接纳时间作为第四维的观念。他举了一个非常简单的例子:当人们驾驶汽车时,向前直行和向后倒车是第一维,向左或向右转弯是第二维,在山路上爬坡和下坡是第三维,那么时间就是第四维。对于物理学家来说,时光隧道也许就是虫洞。霍金说,虫洞就在我们周围,只是小到肉眼无法看见。宇宙万物都会出现小孔或裂缝,这种基本规律同样适用于时间。时间也有细微的裂缝和空隙,比分子、原子还要小的空隙被称作量子泡沫,而虫洞就存在于量子泡沫中

似乎有了平行宇宙的概念,时间旅行者改变历史的问题可以得到协调和解决,因此现在可以看到越来越多穿越时空的电影中,频繁使用平行宇宙的观点来修补其中的逻辑矛盾,而有了平行宇宙的概念,时间机器的概念更可以大胆前进了。

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外祖父悖论常被人拿来论证时间旅行不可能存在,但有些科学家则不这么认为。

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虫洞

2014年6月24日,澳大利亚昆士兰大学的科学家首次使用两个光量子模拟了量子粒子在时间中的旅行并对其一举一动进行了研究,结果表明,至少在量子尺度上,时间旅行是可以实现的。研究发表在最新一期的《自然通讯》杂志上。

虫洞是目前人类能想象到进行时空旅行的最便捷的方式,但是我们怎样才能得到虫洞呢?

回到过去不容易—祖父悖论

科学家们使用光子来模拟回到过去的量子粒子并对其行为进行了研究。在实验中,他们对一个进行时间旅行的光子可能产生的两种结果进行了考察。第一种结果是:1号光子会通过虫洞进入过去并同以前的自己相互作用。第二种结果是:2号光子会在正常的时空内行进,但会通过虫洞同一颗卡在时间旅行环封闭类时曲线(CTC,是物质粒子于时空中的一种世界线,其为封闭,亦即会返回起始点)内的光子相互作用。模拟2号光子的行为使1号光子的行为也能被研究,结果表明,时间旅行在量子尺度上可以实现

从理论上讲,宇宙中可能存在着某些虫洞,但是人类现在并没有找到发现它的途径,没有任何一个虫洞被发现过。如果我们能够发现并适当的利用这些虫洞,我们就有可能进行时空旅行。在科幻电影中,我们也可以看到各式各样的人造虫洞。事实上,科学家所研究的时间机器与我们普通人设想的还有有很大差距的,如今科学家研究的更多的是一个原子或离子能够在时间上有一个逆转。

但如果真的能成功回到“过去”,会出现一个逻辑悖论——祖父悖论。

时光机器让人类有可能时空穿越吗

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即是假如你穿越回去、杀死了你年轻时的“爷爷”,那么照理说“你”根本就不会出生,但如果你从来就没有被生出来,“你”又要如何回到过去把爷爷杀掉呢?所以你将永远不可能亲手杀了你“爷爷”。

从古到今,时空穿梭一直都是人们的梦想。我们希望回到过去挽留一段爱情或阻止一场悲剧;我们期待进入未来,超越有限的生命。美国物理学家罗德曼马利特为了能返回过去挽救父亲的生命,终身都在研究与时间有关的理论。他相信自己已经掌握了改变时空的秘密,只需要12万英镑就能造出一台时间机器。

时间旅行也许在我们的下一代可以实现,也许永远是一个梦想,面对这一神奇而美丽的梦想,如果真的有这样一台时间机器能让我们回到过去或穿越未来,或许我们除了惊叹别无选择,我们还能回来吗?我们可能能回到过去,回到了侏罗纪奇形怪状的巨大爬行动物中间,或者回到了旧石器时代茹毛饮血的野蛮人中间,又或者我们会向前飞,飞进一个较近的时代,在那个时代,人还是人,但我们可以为自己时代的不解之谜找到答案。又或者我们能够回到过去,去往另一个平行宇宙对过去自己犯下的错误进行忏悔,一切从头再来...

所以《复4》提到一个关键理论:量子领域,看上去好像解决了“祖父悖论”的逻辑问题。

据报道,现年62岁的马利特是美国康涅狄格大学物理学教授。他的时光机器以爱因斯坦的广义相对论为基础。广义相对论指出引力是时间和空间的曲线,即强大的引力场能令光线变曲并减缓时间的流逝。

回到过去,穿越平行宇宙给人类带来无尽的遐想,但目前的一切都只是停留在理论上,但人类的想象力和创造力是无穷的,500年前有谁能想到身在不同的遥远国都,能进行面对面的视频通话,就好像一切尽在眼前?而500年后的科技能达到什么程度又有谁能想象的到?

量子领域的无限可能

马利特的构想完全不像英国科幻小说家HG韦尔斯小说《时间机器》中的雪橇,或电影《回到未来》中的时光机。相反,他的穿梭工具看上去会像一个直径一米多的圆柱形光线漩涡,实际上是由一系列激光束光环所制造的巨大引力场,场中心的强度足以扭曲时空。

在《蚁人》 里最常提到的就是“量子领域” (Quantum Realm),汉克皮姆博士当初将量子领域描述为不受时间和空间限制,在量子领域中,所有的现实和空间、时间变得没有意义。

因此,若将一个粒子放在光环中间,粒子便会被引力场拉扯。若接近引力场,时钟和生物钟都会变慢。如果一个人走进这个时间隧道,就可能出现在过去的某个点。

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海上神秘事件发生最多的海域当数百慕大三角区,但是在20世纪90年代,其他海域也频频传出神秘事件,人们最熟悉的海上神秘事件莫过于泰坦尼克号船长再现。1912年4月15日,泰坦尼克号游轮在首航北美的途中,因与一座漂浮的冰山相撞而不幸沉没,1500余人丧生。78年之后,正当人们对这件事已经淡忘之时,却又连连传出惊人的新闻。

人类唯一进入量子领域的方式就是透过“皮姆粒子”(Pym Particles) 将自身的体积以及质量缩小,制造出微观宇宙与普通宇宙间的连接点,因此这里算是一个特殊的次元空间,并不属于真正的独立宇宙。

1990年9月24日,福斯哈根号拖网船正在北大西洋航行。在离冰岛西南约360千米处,船长卡尔乔根哈斯突然发现附近一座反射着阳光的冰山上有一个人影,他立即举起望远镜对准人影,发现冰山上有一位遇难的妇女用手势向福斯哈根号发出求救信号,竟是泰坦尼克’号上的一名乘客,叫文妮考特,今年29岁,令人震惊,怎么回事?

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时光机器如果真的创造出来了可能也是一个大麻烦,毕竟穿越时空成为可能就有可能会篡改历史。

为解决“祖父悖论”问题,有科学家根据量子力学产生了多重世界理论(Many Worlds theory),你可以通过量子领域进入平行时空,但不能干扰平行时空的发展。ps:现实中多重世界理论由英国物理学家戴维-多伊奇(David Deutsch)提出。

真的有人穿越时空吗?

所以《复4》里,电影前半段剧情里复仇者英雄透过量子领域进入以前时空的某个特定地点,然后集齐宝石拯救世界,而拯救完世界后还要把它们送回原来的时空,不然在其他世界的发展路线会偏移或造成毁灭性后果。

激光束形成时光隧道

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据报道,现年62岁的马利特是美国康涅狄格大学物理学教授。他的时光机器以爱因斯坦的广义相对论为基础。

虽然结局在这个时空是大团圆,但在另外的时空还是会让灭霸打个响指!

广义相对论指出引力是时间和空间的曲线,即强大的引力场能令光线变曲并减缓时间的流逝。

什么是量子物理?

马利特的构想完全不像英国科幻小说家HG韦尔斯小说《时间机器》中的雪橇,或电影《回到未来》中的时光机。相反,他的穿梭工具看上去会像一个直径一米多的圆柱形光线漩涡,实际上是由一系列激光束光环所制造的巨大引力场,场中心的强度足以扭曲时空。因此,若将一个粒子放在光环中间,粒子便会被引力场拉扯。若接近引力场,时钟和生物钟都会变慢。如果一个人走进这个时间隧道,就可能出现在过去的某个点。

其实量子物理在现实世界也是科学家刚进入的领域,量子在物理上指的是一个分割到最小尺寸的事物,它的基本思想是所有物理属性都可以有许多固定值,但从不介于两者之间。

单向有限的时空穿梭

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马利特相信,他能在有生之年看到世界第一台时光机问世。他希望能得到12万英磅的资助,在实验室里造出一台雏形机。不过,马利特对资助人也有严格要求。我们希望得到非军方的资金来源,我可不想这项计划最终成为"高度机密",令我们自己都无法跟进。

如上图,每个量子物体运动只会从一个轨道瞬间跃迁到另外一个轨道,而从来不会出现在任何两个相邻轨道之间出现。

不过,这台设想中的时光机并不是像科幻小说中描写的那样,可以自由往返,随心所欲地抵达某个时间点,而是最多只能回到机器最初启动时候的那个点。比如说,你在1月1日启动机器,让它运转3个月,然后你在3月份进入时光机,最多只能回到1月1日。因此要想回到中世纪探秘或到古代罗马游历都是不可能的,要抵达未来世界也同样办不到。

关于量子力学相关理论太深奥了,小编无法解释,但量子力学的出现解释了很多科学家和经典物理学无法解释的问题。

关于穿越时空的逻辑疑问

十多年前,霍金曾经问过这样一个问题:假如时间旅行是可能的,为什么在我们周围至今尚未充斥着来自未来世界的时间旅行者呢?这个问题的潜台词是:时间旅行者没有来到我们周围,最有可能的原因是时间旅行在整个时间长河中也就是永远都没有实现过。当然,霍金并没有把这样的问题当作是对时间机器的一个认真的理论诘难。不过,他的这个问题还是引起了一些物理学家的思考,并且他们找到了一种可能的回答:即我们目前所知的有可能实现时间旅行的理论模型,有一个很可能具有普适性的共同特点,那就是不允许时间旅行者回到时间机器存在之前的年代。因此,假如公元2500年有人建造出了时间机器,那么时间旅行者只能访问公元2500年之后的年代,他们永远无法来到我们周围,更无法像一些科幻小说描绘的那样,回到史前时代去捕捉恐龙那些历史已经或将要无可挽回地被时间长河所吞没,就像美国物理学家格林(BrianGreene)所说的:在时间机器建造成功之前的每一个年代,都将成为我们以及我们的子孙后代永远无法触及的历史。

从这个意义上讲,如果时间旅行是可能的话,早一天建造出时间机器就是多拯救一天历史。

对于这个问题,理论物理学家加来道雄则认为,蚂蚁和现代人之间的距离就像现代人和可以操控普朗克能量的文明之间的距离一样(普朗克能量是探测非常小的距离以及操控时间机器所需要的能量,远大于我们目前可操控的能量)。因此,时间旅行者即使真的存在,也并不一定会主动接触现代人。

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