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时空旅行或成真!英国科学家称”虫洞“可实现信息传输
发布时间:2014/6/21  阅读次数:2557  字体大小: 【】 【】【

据报道,我们大概都希望有某个来自未来的人能告诉我们明天的中奖彩票号码。尽管这种想法听上去简直是异想天开,但最近一名来自英国剑桥大学的物理学家相信,从理论上来说,这或许是可以实现的。他指出,如果一条狭窄的虫洞能够持续敞开足够长的时间,人们或许就可以通过光脉冲的方式实现信息的传输。


这听起来似乎就像是科幻小说中的场景,但实际上有关虫洞的最早想法是源自于爱因斯坦的计算结果。虫洞是一种理论上存在于时空脉络中的管路,它在宇宙的不同地点之间建立起捷径通道。但这一理论的问题在于,如果虫洞真的存在,它们的存在时间也将非常短暂,无法允许一个人从中通过,甚至是一个光子也不行。但近期英国剑桥大学的一项研究表明,某些类型的虫洞可以持续开启较长的时间,从而允许信息在过去与未来之间进行传递。


1988年,美国加工理工学院的物理学家基普·索恩(Kip Thorne)提出利用负能量,即所谓“卡西米尔效应”来保持虫洞开启的想法。

根据现代物理学,真空其实充满着不同可能波段的涨落电磁波,它们会产生巨大的能量,但人类却感受不到它的存在。在真空中两片平行的板片之间,有些能量波会显得“太大”而无法通过,这就会在这两个金属板片之间产生负能量,这也就是所谓卡西米尔效应的大致内容。


卢克·贝彻(Luke Butcher)教授的最新论文正是基于这一理论,并对其作了进一步的发展。他指出,如果虫洞

的长度远远超过它的宽度,那么其内部天然存在的卡西米尔能量将足以使其开启比正常情况下更长的时间。他在接受采访的时候表示:“我的做法是查看虫洞本身是否可以产生卡西米尔效应中两块金属板之间发生的那种情况。因为虫洞是一种类似管状的结构。”他说:“我的计算结果显示如果虫洞相对其宽度而言非常细长,那么你就能在虫洞的内部产生负能量。这并非保持虫洞稳定的理想方法,而那是我所希望的。不过它也的确可以证明虫洞可以以更缓慢的速度塌缩。”


贝彻教授的计算显示,虫洞的最长开启时间差不多正好允许让一个光子从中穿过。由于虫洞的另一端会通往时间上的另一个点,因此假如贝彻教授的理论是正确的,那么我们就将能够实现超越时间的信息发送。但贝彻也指出,接下来还要做大量的工作来确认这一理论的正确性。

比如说,科学家们仍然需要确认,是否一次光脉冲足以携带一份有意义的信息,以及这束光脉冲是否的确能够在虫洞塌缩之前实现安全穿越。贝彻表示:“还需要进行更多的计算来确认这项研究是站得住脚的。”他说:“我也很期待能看到反驳的理论。那些又短又胖的虫洞能够发送信息吗?所有这而都还是非常理论层面上的东西,但仅仅是这种可能性便已经非常让人兴奋了。”


延伸阅读:

人类穿越时空或可成真 荷兰教授提出心灵运输


荷兰代尔夫特理工大学(DelftUniversityofTechnology)教授罗纳德·汉森(RonaldHanson)日前表示,电影《星际迷航》(StarTrek)中人穿越太空的场景在将来很可能变成现实。

汉森称,物理定律中没有任何一条定律认为大型物体(如人体)的“心灵运输”(teleportation)是不可能的,但高于光速的传输是不可能的。


心灵运输是指一种无影无踪的传送过程,从物理学角度可以这样来理解:先提取原物的所有信息,然后将这些信息传送到接收地点,接收者依据这些信息,选取与构成原物完全相同的基本单元(如:原子),制造出原物完美的复制品。


汉森说:“我们‘心灵运输’的是一个粒子的状态。如果你相信人就是以特定方式连接在一起的原子的集合,那么从理论上讲,将人体从一个地点‘心灵运输’到另一个地点是可能的。”

汉森称:“虽然目前还做不到这一点,但不能说永远做不到,因为没有哪条物理定律能否定这一点。在遥远的将来,这一切可能就会发生。”

汉森领导的研究团队通过实验首次证明,在距离3米远的两地之间心灵运输编码在次原子微粒的信息是可能的,且成功率为100%。如果要在超高速量子计算机之间建立一个类似于互联网的网络,则该实验结果就迈出了重要的第一步。

心灵运输需探究粒子之间奇怪的纠缠方式(即量子纠缠)。在量子力学里,两个粒子在经过短暂时间彼此耦合后,单独搅扰其中任意一个粒子,会不可避免地影响到另外一个粒子的性质,尽管两个粒子之间可能相隔很长一段距离。

量子纠缠其实就是两个自旋方向相反的状态纠缠在一起。例如,如果其中一个粒子为正旋状态,则在理论上其纠缠的另一个粒子就是反旋状态。


虽然阿尔伯特·爱因斯坦(AlbertEinstein)不相信量子纠缠,并将其称为“幽灵行动”,但科学家已经多次证明,这的确是真实存在的。


例如,在汉森的试验中,三个纠结粒子(一个氮原子和两个电子)能够在3米远的距离用于传输螺旋信息。该研究结果已发布在《科学》(Science)杂志上。

汉森说:“量子心灵运输的主要应用就是互联网的量子版本,可用于发送量子信息。我们已经证明,这是可能的,且每次都能成功。”

汉森还称:“这为将来的量子互联网奠定了基础,其中一个最贴近生活的应用就是安全通信,利用粒子纠缠作为通信渠道。将信息心灵运输到另一端,没有任何人可以截获。理论上讲,100%安全。”

汉森表示,今年7月他们还将进行下一步的实验,在代尔夫特理工大学距离1300米的两幢建筑物之间心灵运输信息。该实验还有望证明,信息在两粒子之间的传输速度能否达到光速。

汉森说:“相信实验结果能够达到预期,但这是一个巨大的挑战,也是前人之所以没有尝试的原因。”

来源:twwtn.com
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