12月1日,知名學(xué)術(shù)刊物《自然》雜志發(fā)表一篇數(shù)學(xué)學(xué)論文,對(duì)愛(ài)因斯坦有關(guān)“蟲洞”的預(yù)言取得突破性進(jìn)展,科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中,借助量子計(jì)算機(jī)模擬了量子蟲洞的穿越,此舉是否意味著宏觀蟲洞的存在?人類借助蟲洞進(jìn)行星際旅行還有多遠(yuǎn)?
在天文數(shù)學(xué)學(xué)界,愛(ài)因斯坦曾有幾個(gè)知名的預(yù)言,經(jīng)過(guò)近百年的時(shí)間驗(yàn)證量子傳輸實(shí)物,人們一一確認(rèn)了這種預(yù)言的確切性。
其中比較知名的是黑洞、引力透鏡和引力波,這種預(yù)言除了有理論基礎(chǔ),并且在后來(lái)被科學(xué)家們否認(rèn)。
愛(ài)因斯坦的預(yù)言有好多,一些早已被否認(rèn)了,還有一些似乎未被否認(rèn),并且也在被科學(xué)家努力否認(rèn)的過(guò)程中。那些未被否認(rèn)的預(yù)言中,最知名的就是“蟲洞”了。
蟲洞的作用
因?yàn)橛钪娴南拗疲词故怯钪孀羁焖俣?,用光速旅行的話一個(gè)單程也須要4.2年的時(shí)間,而想要橫越銀河系,則須要數(shù)十萬(wàn)年的時(shí)間,對(duì)于人類短暫的生命來(lái)說(shuō),借助速率來(lái)實(shí)現(xiàn)星際無(wú)疑不是最佳選擇。
慶幸在愛(ài)因斯坦的預(yù)言中,蟲洞是聯(lián)接宇宙兩個(gè)遙遠(yuǎn)地方的點(diǎn),無(wú)論多么遙遠(yuǎn)的距離,只要通過(guò)這個(gè)點(diǎn),都會(huì)在很短的時(shí)間從一段抵達(dá)另外一段。
也正是蟲洞的存在,才給人類留下了一絲希望,人類想突破空間限制,最好的辦法是借助蟲洞來(lái)現(xiàn)實(shí)星際旅行,除了可以突破時(shí)間的限制,并且可以突破空間的限制,讓人類頓時(shí)就可以達(dá)到宇宙的各個(gè)角落中,也讓人類可以回到過(guò)去和未來(lái)。
基于這個(gè)緣由,無(wú)論是為了驗(yàn)證愛(ài)因斯坦的預(yù)言,還是為了人類未來(lái)星際旅行做打算,科學(xué)家們對(duì)蟲洞的研究,都在緊鑼密鼓進(jìn)行著。
通過(guò)愛(ài)因斯坦的理論,人們否認(rèn)了致密天感受造成時(shí)空彎曲,而蟲洞實(shí)際是在巨大的引力下,時(shí)空彎曲到一定程度,乃至于折疊上去。所以這兒就有一個(gè)前提,那就是在巨大的吸引力下。
而在目前階段,人類就能想到引力最大的天體就是黑洞,只有黑洞能夠產(chǎn)生巨大的引力,造成空間折疊,所以霍金以前推測(cè),黑洞中心的奇點(diǎn),就是聯(lián)接時(shí)空的隧洞,也就是蟲洞的入口。
直至前些年,人們才一睹黑洞的真容,至于黑洞上面是哪些?以人類目前的科學(xué)技術(shù)手段,對(duì)黑洞的研究還在中級(jí)階段。
所以想研究黑洞找尋蟲洞的入口,十分困難,科學(xué)家們就轉(zhuǎn)換了思路,既然在宏觀宇宙中找尋蟲洞十分困難,這么是否可以在微觀尺度的量子世界中,找尋到蟲洞呢?
量子世界中的穿越現(xiàn)象
早在2014年6月的時(shí)侯,加拿大渥太華學(xué)院的科學(xué)家就借助兩個(gè)光量子,在實(shí)驗(yàn)室用進(jìn)行了蟲洞穿越實(shí)驗(yàn)。
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中科學(xué)家打算了兩個(gè)光量子“1號(hào)光子”和“2號(hào)光子”,在實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家模擬光子在穿過(guò)蟲洞后的影響,對(duì)其一舉一動(dòng)進(jìn)行跟蹤研究。
這個(gè)結(jié)果證明起碼在量子尺度上,蟲洞不僅剩在,但是光子可以穿過(guò)蟲洞實(shí)現(xiàn)時(shí)間旅行。
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家借助光子穿越蟲洞進(jìn)行比對(duì)實(shí)驗(yàn),對(duì)兩種可能出現(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行研究。
首先,她們用1號(hào)光子穿越蟲洞,通過(guò)觀察發(fā)覺(jué),在1號(hào)光子穿過(guò)蟲洞后,但是與一個(gè)現(xiàn)今不存在的自己,也就是先前的自己發(fā)生互相作用。
而2號(hào)光子則是在正??臻g內(nèi)活動(dòng),并且在穿過(guò)蟲洞過(guò)程中,會(huì)與卡在時(shí)間封閉線中的另外一顆光子發(fā)生互相作用。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)表面,在量子層面蟲洞的存在,而量子在穿過(guò)蟲洞的時(shí)侯,除了在空間上有變化,并且在時(shí)間上也會(huì)出現(xiàn)變化。
這一研究結(jié)果隨即被發(fā)表在《自然·通訊》雜志上,這個(gè)實(shí)驗(yàn)為人類研究蟲洞的方向又向前進(jìn)了一步。
量子計(jì)算機(jī)創(chuàng)造出“蟲洞”
假如說(shuō)2014年的研究,科學(xué)家只是模擬光量子在穿過(guò)蟲洞后,對(duì)比發(fā)覺(jué)光量子出現(xiàn)的變化,以否認(rèn)在微觀尺度的黑洞存在的話。
這么發(fā)表在12月1號(hào)《自然》雜志上的研究,則是科學(xué)家們借助量子計(jì)算機(jī)創(chuàng)造下來(lái)一個(gè)全息的蟲洞,此舉也被稱為人類創(chuàng)造下來(lái)的第一個(gè)蟲洞。
這份研究最早溯源到2019年量子傳輸實(shí)物,當(dāng)時(shí)科學(xué)界如同借助量子計(jì)算機(jī),在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境中進(jìn)行蟲洞相關(guān)的研究。
對(duì)于這個(gè)蟲洞的研究,也是集聚了諸多的天才腦部,由:麻省理工大學(xué)、谷歌實(shí)驗(yàn)室、費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室和加洲理工學(xué)院的科學(xué)家們共同完成。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在同一個(gè)量子芯片中,創(chuàng)建了兩個(gè)糾纏的量子系統(tǒng),將一個(gè)量子裝入到其中一個(gè)量子系統(tǒng)中,科學(xué)家們?cè)诹硗庖粋€(gè)量子系統(tǒng)中,觀測(cè)到這個(gè)量子穿越蟲洞攜帶的信息,而這個(gè)結(jié)果也符合預(yù)期所表現(xiàn)的引力特點(diǎn)。
隨著此次量子計(jì)算機(jī)模擬下來(lái)的蟲洞,在學(xué)術(shù)界造成巨大的震驚,同時(shí)也存在巨大的爭(zhēng)辯。
知名量子引力理論學(xué)家雷納特·洛爾(Loll)覺(jué)得,這次研究團(tuán)隊(duì)似乎借助量子計(jì)算機(jī)模擬并創(chuàng)造下來(lái)蟲洞。
并且其對(duì)現(xiàn)有的研究的理論研究參考意義不大,由于這次是基于二維尺度上創(chuàng)建下來(lái)的蟲洞,而我們生活在四維空間(三維空間+時(shí)間)中,實(shí)際情況遠(yuǎn)比二維空間中的量子引力更為復(fù)雜。
然而另外一些科學(xué)家則覺(jué)得,盡管二維空間與我們生活的空間有很大的不同,而且卻有許多通用的經(jīng)驗(yàn),在研究四維空間中,也有許多借鑒意義。
結(jié)語(yǔ):
其實(shí)這次量子計(jì)算機(jī)創(chuàng)造下來(lái)的蟲洞,除了是二維空間的蟲洞,并且也是發(fā)生在微觀世界量子尺度上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。
然而,這次實(shí)驗(yàn)的成功,人類起碼證明“蟲洞”不僅剩在,但是現(xiàn)今人類的科學(xué)技術(shù)水平,也可以在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造下來(lái)蟲洞。
無(wú)論怎樣,這是人類在蟲洞研究中最重要,也是最堅(jiān)實(shí)的一步,隨著首個(gè)“蟲洞”被量子計(jì)算機(jī)創(chuàng)造下來(lái),將來(lái)就會(huì)有更多的蟲洞被創(chuàng)造,而人類研究最困難的就是從0到1的突破。
當(dāng)突破0步入到1的階段,人類會(huì)在這個(gè)基礎(chǔ)上擴(kuò)大研究,其實(shí)在不久的未來(lái),人類將會(huì)穿越蟲洞,到宇宙各個(gè)角落實(shí)現(xiàn)星際旅行,相信隨著研究繼續(xù)下去,這三天終會(huì)到來(lái)。