摘要:意大利国家研究委员会的物理学家亚历山德罗·科波(Alessandro Coppo)及其团队,决定用一个大胆的想法来解决这个困境。他研究人员回到1983年提出的PaW(Page and Wootters)机制,做了一个巧妙的实验:
时间可能根本就不存在,而只是量子纠缠产生的一种"幻觉"?
听起来是不是很疯狂?不过别急,你可以想象一下,你正在看着墙上的时钟,秒针一格一格地移动。你会说:瞧,这不就是时间在流逝吗?
但我如果告诉你,这个"流逝"可能只是一种错觉呢?
物理学界长期以来有个大难题:在量子力学里,时间是个永恒不变的外部参数;
但在爱因斯坦的广义相对论中,时间却是能被引力扭曲的空间维度。
这就像两个优秀的演员在同一个舞台上演出,却各自说着不同的台词——总让物理学家们觉得别扭。
意大利国家研究委员会的物理学家亚历山德罗·科波(Alessandro Coppo)及其团队,决定用一个大胆的想法来解决这个困境。他研究人员回到1983年提出的PaW(Page and Wootters)机制,做了一个巧妙的实验:
他们设计了两个量子系统:一个是振动的谐振器,另一个是一组微小的磁体作为"时钟"。这两个系统之间没有直接接触,但却处于量子纠缠状态。
结果发现,谐振器的运动完全由"时钟"的量子状态决定,而不是由传统意义上的时间参数控制!
这就好比说,我们一直以为时间是个独立的"导演"在指挥整个宇宙的演出,但实际上,"时间"可能只是演员们互相配合产生的一种效果。如果没有这种"配合"(量子纠缠),时间就不存在,整个宇宙将处于"冻结"状态。
更令人惊讶的是,当研究团队把这个理论应用到更大的物体上时,发现它仍然成立!这意味着我们在日常生活中体验到的时间流逝,可能真的只是无数量子纠缠相互作用的结果。
当然,这项研究还面临着一些挑战。正如牛津大学维德拉尔(Vlatko Vedral)教授所言,虽然这个理论在数学上完美自洽,但目前还缺乏直接的实验证据,我们需要设计新的实验来验证这些想法。
这项研究的意义远不止于此。如果时间真的是量子纠缠的产物,这将彻底改变我们对现实本质的理解。它可能帮助我们开发出更好的量子计算机,甚至为时间旅行提供新的思路。
罗切斯特大学的理论物理学家亚当·弗兰克(Adam Frank)说得好:也许理解时间的唯一方式不是站在上帝的视角,而是从内部去感受和理解它。
这篇研究给我们提供了一个全新的视角:时间也许不是宇宙的基础,而是量子世界相互纠缠产生的一个宏大幻觉。当然,这个结论还需要更多的实验验证,但它无疑为我们打开了一扇认识宇宙本质的新窗口。
下一次当你看着时钟的指针移动时,也许可以想想:究竟是时间在流逝,还是整个量子宇宙在跳着一支看不见的舞蹈?
参考文献:
1. Coppo, A., et al. (2024). Magnetic clock for a harmonic oscillator. Physical Review A, 109, 052212.
2. Page, D. N., & Wootters, W. K. (1983). Evolution without evolution: Dynamics described by stationary observables. Physical Review D, 27(12), 2885.
来源:永不落的红黑心