量子實驗顯示時間可倒流:未來能改變過去
2015年2月根據一項引人注目的新研究--如果時間也像空間一樣,未來是否也能影響過去和現在?這種可能性是存在的。在研究中進行的量子力學實驗中,美國科學家發現了這樣的證據。如果在經典世界證明存在這種現象,意味著我們當前的所做作為受到未來的我們做出的決定影響。
你的過去影響你的現在,你的現在則改變你的未來。如果時間也像空間一樣,未來是否也能影響過去和現在?根據一項引人注目的新研究,這種可能性是存在的。在研究中進行的量子力學實驗中,美國科學家發現了這樣的證據。
研究中,美國科學家設計了一系列新實驗,探測單一粒子的量子力學特性。這個粒子擁有一個未知的狀態,測量前也絲毫不明確。測量行為本身迫使這個粒子崩潰成一種明確狀態,就像薛定諤貓實驗所展示的那樣。
華盛頓大學的卡特-穆奇教授發現在知道一個粒子的未來結果之後,它過去的狀態發生改變。在不知道這一資訊情況下,這種狀態更有可能保持原樣。換句話說,知道未來的結果能夠改變過去。
如果在經典世界證明存在這種現象,意味著我們當前的所做作為受到未來的我們做出的決定影響。雖然仍舊是一個理論,但物理學家已經研製出允許他們測量微妙量子力學特性的設備,以確定量子世界是否存在這種情況。
穆奇教授利用這種設備觀測兩個處於不同演化階段的粒子的量子態。通過將一個電路放入微波盒,他探測到量子態。一些微波光子——或者說光粒子——被送入微波盒,它們的量子場與電路發生交互作用。當光子逃出盒子時,它們攜帶上有關量子系統的資訊。
穆奇教授指出:“我們每一次啟動實驗都讓量子位元形成兩種狀態疊合在一起,而後進行一次強測量但隱藏結果,隨後繼續對這個系統進行弱測量。”在此之後,他們嘗試對隱藏的結果進行預測,就像推斷一場謀殺謎團的缺失一環一樣。
穆奇教授說:“往前計算——確定這個系統處於一種特定狀態的可能性——你猜對的幾率只有50%。此外,你也可以利用因果矩陣往後計算,聚焦所有方程式並讓它們掉頭。它們仍然有效,你能夠沿著一條向後的軌跡移動。量子世界存在向後的軌跡,也存在向前的軌跡,如果我們同時關注兩條軌跡並對相關資訊進行衡量,我們所做的行為便是一種‘事後預測’或者說‘追溯’。”
進行追溯時,預測的準確性達到90%。在利用存儲的量子系統早期狀態測量資料進行核實之後,正確率達到十分之九。這說明在量子世界時間既往前移動,又往後移動,在經典世界則只往前移動。穆奇教授在接受英國媒體採訪時指出這就像你將鑰匙放在屋子裏的什麼地方,但卻記不起來。在量子世界,這個鑰匙可以同時存在于房子的每一個房間。你最終在廚房找到鑰匙。如果是在經典世界,這意味著鑰匙被你放在廚房,但在量子世界,鑰匙最初被你放在哪則充滿不確定性。穆奇教授指出“後知之明”可用於對鑰匙過去的位置進行更準確的預測。
當前進行的實驗中準確性的提高意味著測量的量子態不知何故將來自未來和過去的資訊結合在一起。在經典世界,時間就像是一個箭頭,只往前移動。但在量子世界,時間卻是一個雙箭頭。
穆奇教授說:“現在尚不清楚在由無數粒子構成的現實世界,時間為何只往前移動並且熵始終處於增長之中。很多人都在研究這個問題,我認為可在幾年後揭開這個謎團。”
2014年12月,科學家提出了一項理論,認為大爆炸發生時出現一個“鏡像宇宙”,與我們的宇宙相對應,朝著相反的方向在時間中穿梭。每個宇宙上的智慧生物都能感受到另一個宇宙向後移動。