科學家首次證實在量子尺度上可時間旅行(圖)

在模擬實驗中，一個被卡在封閉類時曲線的光子被發現能與在正常的時空內行進的光子相互作用。

如果一名時間旅行者回到過去，破壞其祖父母之間的結合，那麼，他是否也就不會出生呢？這是經典的「祖父悖論」的核心問題所在，「祖父悖論」常被人拿來論證時間旅行不可能存在，但有些科學家則不這麼認為。

據英國《每日郵報》6月24日報導，澳大利亞昆士蘭大學的科學家首次使用兩個光量子（光子）模擬了量子粒子在時間中的旅行並對其「一舉一動」進行了研究，結果表明，至少在量子尺度上，時間旅行是可以實現的。研究發表在最新一期的《自然·通訊》雜誌上。

科學家們使用光子（光的單個粒子）來模擬回到過去的量子粒子並對其行為進行了研究。在實驗中，他們對一個進行時間旅行的光子可能產生的兩種結果進行了考察。第一種結果是：「1號光子」會通過蟲洞進入過去並同以前的自己相互作用。第二種結果是：「2號光子」會在正常的時空內行進，但會通過蟲洞同一顆卡在時間旅行環—封閉類時曲線（CTC，是物質粒子於時空中的一種世界線，其為「封閉」，亦即會返回起始點）內的光子相互作用。模擬「2號光子」的行為使「1號光子」的行為也能被研究，結果表明，時間旅行在量子尺度上可以實現。

該研究的主要作者、數學和物理學院的博士生馬丁·瑞巴爾說：「時間旅行問題是闡釋恆星、星系等大尺度世界的基本運行原理的愛因斯坦廣義相對論和描述原子、分子等微小尺度世界運行原理的量子力學這兩大最成功但最不兼容理論的交界點。」

愛因斯坦的理論認為，或許可以通過一條時空通道，回到時間上更早的空間上的起始點，但這種可能性讓物理學家和哲學家們困惑不已，因為這似乎會導致一些悖論，比如經典的「祖父悖論」。

昆士蘭大學的蒂莫西·拉爾夫表示，1991年，有科學家預測，量子世界發生的時間旅行或許可以避免這些悖論。拉爾夫說：「量子粒子的屬性含糊且不確定，這或許給了它們足夠的擺動空間，來避免前後矛盾的時間旅行環境。」

科學家們表示，儘管同樣的模擬是否能證明更大的粒子（比如原子）或一群粒子可以進行時間旅行還是個未知數，但最新研究有助於他們更好地理解廣義相對論和量子力學理論之間的相互關聯。