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量子通信能证明时间的存在吗诺奖得主解释时 [复制链接]

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有一些事情虽然与我们的日常生活没有太大的直接关系,但是它们却是自从我们人类存在以来,就不断被反复思考着的。这些被人们贴上“终极问题”标签的事物,能让我们活得更明白,知道更多关于这个世界本来面貌的答案。在我们逐渐老去,而以我们的大脑为代表的个人理智终将离开之前,会为自己知晓了这些问题的答案而倍感欣慰。也许这就是为什么,爱因斯坦的绝大多数理论,虽然不可能在那个年代,甚至这个年代,为任何国家或者民族带来直接的经济效应,却依然被人们奉为心目中最尊重者的重要原因。

在古时候,这些问题往往被哲学家、传教士、文人墨客以充满想象力的浪漫方式呈现出来。比如古希腊哲学家认为世界万物由四种基本元素构成,而我国古人创造了许多美丽的神话故事解释人类和世界的由来。随着工业革命以及物理学黄金年代的到来,我们终于有幸能够从科学、客观、能被证明的规则角度来寻找这些问题的答案。这些答案在如今这个科学普及、信息发达的时代,似乎已经成为了人所共知的“基础知识”,比如光速不变原理、恒星与行星构成的星系、吞噬一切的黑洞、亿年的宇宙年龄等等。似乎与我们生活紧密相关的一切,都能在科学的图书馆中找到权威而全面的解释。

然而科学家介绍道,这些“答案”中有一个至今几乎无人知晓,却在物理学家群体中无人不知。而它几乎没人知道的原因也非常特殊,因为仅仅是“描述它”,就会让旁人觉得你精神出了差错、也许不是一个正常的人。所以人们不愿意提及它,自然而然导致了这件事极低的传播率。是什么事情能够拥有这样神秘的面纱呢?它就是:时间其实是不存在的!

如果不是有许许多多知名科学家支持过这个观点,必然没有人敢随便提及它。万幸的是,最初也最有分量提及这件事的,是极具分量的爱因斯坦本人。他最初在探索狭义相对论的过程当中,写给朋友的信件中提到了这件事,爱因斯坦形容道:“过去、现在以及未来,只不过是一种错觉,而且是极为顽固的那种”。后来震惊世界的狭义相对论能够直接将爱因斯坦的这种描述解释清楚:在同一个参考系中同时发生的两件事,从另一个参考系观察,它们就有可能处于不同的时刻。

举一个简单的例子,因为光线从太阳抵达地球需要8分钟的时间,由于信息的传递速度无法超越光速(量子纠缠在原理上是超光速的,但是它们不伴随静止质量的移动,所以基于量子纠缠原理产生的量子通信,只是经典通信通道与量子通道的结合,在最终效果上依然不可能超越光速,爱因斯坦在当年针对哥本哈根解释发表的论文中就指出这个道理了,现在的量子通信实验也没有推翻爱因斯坦的预测,将来也不可能),所以太阳上面已经发生的事件,对于地球而言其实属于“未来”,在光线到达地球的8分钟之后,才属于地球人知晓太阳事件的“现在”。

也许聪明的朋友会感到一个问题,那就是光线传播的速度导致了8分钟的差异,这个差异并不能真正代表太阳和地球在“目前”时刻真正的“现在”与“未来”,在当前真正发生的事情,不论它在太阳还是地球上面,都是属于“现在”这个时刻的。

科学家解释道,这也正是“时间”这个概念从我们人类脑中产生的状态。虽然在“太阳-地球”这个8分钟模式里我们难以区分出问题所在,但是放在另一个典型环境中,就能让人知道这种“8分钟差异”在“时间存在”的角度存在着多么巨大的问题,那就是我们非常熟悉的黑洞。

科学家介绍道,由于黑洞视界范围内存在的极高引力带来的时空扭曲效应,导致黑洞内部的时间和空间线,与外部宇宙是截然不同的。在一个物体进入黑洞之后,从我们外部角度经历1秒钟的过程,它在黑洞内部也许仅仅朝着黑洞中心移动了非常微不足道的一小段距离(这段距离依然不会超过1光秒),但是在物体本身的角度,经历的时间远远不止一秒钟,而是甚至超过了一个人一辈子的时间!由于这种极高的时空扭曲状态,许多科学家都给出过那个推论:人类掉进黑洞后是来不及被潮汐力撕裂的,因为在此之前这个人已经自然老死了!基于同样的道理,一个粒子在从黑洞视界坠入黑洞奇点的过程中,所经历的时间也许比宇宙的亿年还要漫长!

从这个角度看,你是否还会觉得黑洞内部与外部,存在着任何“同时发生”的事情呢?很显然,时间在这里已经失效了!从狭义相对论的角度来看,时间在黑洞内外的失效,在完全上,与“太阳距离地球的8分钟失效”是完全一样的,只不过后者非常微不足道,让人们会产生一种时间依然存在的错觉。而诺贝尔奖得主、化学家普里高津则描述它为:“物理学若干领域的不可逆性质,使得世界具备了一种客观属性,被我们以时间的概念加以认识,但我和其他一些同事依然认为时间本身并不存在,它只是一种错觉”。

也许我们中的大部分人无法直接感受到时间的“错觉感”,只能选择相信以爱因斯坦为代表的大部分科学精英们给出的结论。但是科学家依然试图从几个领域找寻“人类为什么会认为时间存在”的根据。目前科学家认为,这种根据有可能是心理学方面的,也有可能来自神经生物学、甚至是文化的方面,但最有力的来源依然是物理学本身。在物理学内部,科学家认为时间错觉的最大来源有两个方面,一个是热力学,一个是量子力学。

想知道在这些学科中,科学家如何探索“时间错觉”的来源吗?我会在文章中详细介绍,欢迎进入本

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