時間旅行聽起來像是科幻小說的情節,但科學家最近發現,用量子物理學的法則向過去發送訊息,理論上竟然可行,而且機制與電影《星際啟示錄》中的經典一幕驚人相似。
首先,物理學並沒有禁止時間旅行。愛因斯坦的廣義相對論指出,所有物體都在「時空布」上沿特定路徑移動,當中存在一種叫「封閉類時曲線」(CTC)的結構,容許未來路徑繞回過去,就像蟲洞一樣。不過,要製造這種曲線需要近乎無限的能量,人類要建造時光機回到恐龍時代,目前仍是天方夜譚。
但在量子層面,情況就不同了。量子糾纏這種現象讓兩個粒子即使相隔極遠,也能即時互相影響,愛因斯坦稱之為「鬼魅般的超距作用」。有理論認為,這其實是粒子在向過去發送信息。2010年,麻省理工學院物理學家塞斯·羅伊德教授成功利用糾纏粒子模擬CTC,形容過程「就像把光子送回幾納秒前,讓它試圖殺死過去的自己」。
這與《星際啟示錄》的情節不謀而合。電影中,馬修麥康納希飾演的太空人透過移動女兒房間的時鐘指針,向過去的女兒傳遞訊息。康奈爾大學研究員紀凱元博士向《新科學家》雜誌解釋:「父親記得女兒如何解碼未來的訊息,因此他能反過來告訴自己如何最佳編碼。」這種因果循環正是時間旅行通訊的運作原理。羅伊德教授在《物理評論快報》發表的論文也指出,即使通訊線路充滿噪音,透過CTC傳送的訊息反而比普通通訊更清晰,因為它對干擾有更強抵抗力。
羅伊德教授坦言,實際的CTC尚未有人製造,但將這套理論應用於量子實驗並不困難。一旦成功,或有助解決信息傳輸中的噪音問題,甚至改善現實的通訊技術。雖然時光機仍遙不可及,但在量子世界,「與過去對話」已不再是純粹幻想。
首先,物理學並沒有禁止時間旅行。愛因斯坦的廣義相對論指出,所有物體都在「時空布」上沿特定路徑移動,當中存在一種叫「封閉類時曲線」(CTC)的結構,容許未來路徑繞回過去,就像蟲洞一樣。不過,要製造這種曲線需要近乎無限的能量,人類要建造時光機回到恐龍時代,目前仍是天方夜譚。
但在量子層面,情況就不同了。量子糾纏這種現象讓兩個粒子即使相隔極遠,也能即時互相影響,愛因斯坦稱之為「鬼魅般的超距作用」。有理論認為,這其實是粒子在向過去發送信息。2010年,麻省理工學院物理學家塞斯·羅伊德教授成功利用糾纏粒子模擬CTC,形容過程「就像把光子送回幾納秒前,讓它試圖殺死過去的自己」。
這與《星際啟示錄》的情節不謀而合。電影中,馬修麥康納希飾演的太空人透過移動女兒房間的時鐘指針,向過去的女兒傳遞訊息。康奈爾大學研究員紀凱元博士向《新科學家》雜誌解釋:「父親記得女兒如何解碼未來的訊息,因此他能反過來告訴自己如何最佳編碼。」這種因果循環正是時間旅行通訊的運作原理。羅伊德教授在《物理評論快報》發表的論文也指出,即使通訊線路充滿噪音,透過CTC傳送的訊息反而比普通通訊更清晰,因為它對干擾有更強抵抗力。
羅伊德教授坦言,實際的CTC尚未有人製造,但將這套理論應用於量子實驗並不困難。一旦成功,或有助解決信息傳輸中的噪音問題,甚至改善現實的通訊技術。雖然時光機仍遙不可及,但在量子世界,「與過去對話」已不再是純粹幻想。


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