12月1日,知名學術刊物《自然》雜志發表一篇數學學論文,對愛因斯坦有關“蟲洞”的預言取得突破性進展,科學家們在實驗室中,借助量子計算機模擬了量子蟲洞的穿越,此舉是否意味著宏觀蟲洞的存在?人類借助蟲洞進行星際旅行還有多遠?
在天文數學學界,愛因斯坦曾有幾個知名的預言,經過近百年的時間驗證量子傳輸實物,人們一一確認了這種預言的確切性。
其中比較知名的是黑洞、引力透鏡和引力波,這種預言除了有理論基礎,并且在后來被科學家們否認。
愛因斯坦的預言有好多,一些早已被否認了,還有一些似乎未被否認,并且也在被科學家努力否認的過程中。那些未被否認的預言中,最知名的就是“蟲洞”了。
蟲洞的作用
因為宇宙的限制,即使是宇宙最快速度,用光速旅行的話一個單程也須要4.2年的時間,而想要橫越銀河系,則須要數十萬年的時間,對于人類短暫的生命來說,借助速率來實現星際無疑不是最佳選擇。
慶幸在愛因斯坦的預言中,蟲洞是聯接宇宙兩個遙遠地方的點,無論多么遙遠的距離,只要通過這個點,都會在很短的時間從一段抵達另外一段。
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現實星際旅行,除了可以突破時間的限制,并且可以突破空間的限制,讓人類頓時就可以達到宇宙的各個角落中,也讓人類可以回到過去和未來。
基于這個緣由,無論是為了驗證愛因斯坦的預言,還是為了人類未來星際旅行做打算,科學家們對蟲洞的研究,都在緊鑼密鼓進行著。
通過愛因斯坦的理論,人們否認了致密天感受造成時空彎曲,而蟲洞實際是在巨大的引力下,時空彎曲到一定程度,乃至于折疊上去。所以這兒就有一個前提,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,只有黑洞能夠產生巨大的引力,造成空間折疊,所以霍金以前推測,黑洞中心的奇點,就是聯接時空的隧洞,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?以人類目前的科學技術手段,對黑洞的研究還在中級階段。
所以想研究黑洞找尋蟲洞的入口,十分困難,科學家們就轉換了思路,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象
早在2014年6月的時侯,加拿大渥太華學院的科學家就借助兩個光量子,在實驗室用進行了蟲洞穿越實驗。
在這個實驗中科學家打算了兩個光量子“1號光子”和“2號光子”,在實驗中,科學家模擬光子在穿過蟲洞后的影響,對其一舉一動進行跟蹤研究。
這個結果證明起碼在量子尺度上,蟲洞不僅剩在,但是光子可以穿過蟲洞實現時間旅行。
在這個實驗中,科學家借助光子穿越蟲洞進行比對實驗,對兩種可能出現的結果進行研究。
首先,她們用1號光子穿越蟲洞,通過觀察發覺,在1號光子穿過蟲洞后,但是與一個現今不存在的自己,也就是先前的自己發生互相作用。
而2號光子則是在正??臻g內活動,并且在穿過蟲洞過程中,會與卡在時間封閉線中的另外一顆光子發生互相作用。
通過實驗表面,在量子層面蟲洞的存在,而量子在穿過蟲洞的時侯,除了在空間上有變化,并且在時間上也會出現變化。
這一研究結果隨即被發表在《自然·通訊》雜志上,這個實驗為人類研究蟲洞的方向又向前進了一步。
量子計算機創造出“蟲洞”
假如說2014年的研究,科學家只是模擬光量子在穿過蟲洞后,對比發覺光量子出現的變化,以否認在微觀尺度的黑洞存在的話。
這么發表在12月1號《自然》雜志上的研究,則是科學家們借助量子計算機創造下來一個全息的蟲洞,此舉也被稱為人類創造下來的第一個蟲洞。
這份研究最早溯源到2019年量子傳輸實物,當時科學界如同借助量子計算機,在實驗室的環境中進行蟲洞相關的研究。
對于這個蟲洞的研究,也是集聚了諸多的天才腦部,由:麻省理工大學、谷歌實驗室、費米實驗室和加洲理工學院的科學家們共同完成。
這個實驗是在同一個量子芯片中,創建了兩個糾纏的量子系統,將一個量子裝入到其中一個量子系統中,科學家們在另外一個量子系統中,觀測到這個量子穿越蟲洞攜帶的信息,而這個結果也符合預期所表現的引力特點。
隨著此次量子計算機模擬下來的蟲洞,在學術界造成巨大的震驚,同時也存在巨大的爭辯。
知名量子引力理論學家雷納特·洛爾(Loll)覺得,這次研究團隊似乎借助量子計算機模擬并創造下來蟲洞。
并且其對現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建下來的蟲洞,而我們生活在四維空間(三維空間+時間)中,實際情況遠比二維空間中的量子引力更為復雜。
然而另外一些科學家則覺得,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驗,在研究四維空間中,也有許多借鑒意義。
結語:
其實這次量子計算機創造下來的蟲洞,除了是二維空間的蟲洞,并且也是發生在微觀世界量子尺度上進行的實驗。
然而,這次實驗的成功,人類起碼證明“蟲洞”不僅剩在,但是現今人類的科學技術水平,也可以在實驗室中創造下來蟲洞。
無論怎樣,這是人類在蟲洞研究中最重要,也是最堅實的一步,隨著首個“蟲洞”被量子計算機創造下來,將來就會有更多的蟲洞被創造,而人類研究最困難的就是從0到1的突破。
當突破0步入到1的階段,人類會在這個基礎上擴大研究,其實在不久的未來,人類將會穿越蟲洞,到宇宙各個角落實現星際旅行,相信隨著研究繼續下去,這三天終會到來。