12月1日,知名学术刊物《自然》杂志发表一篇数学学论文,对爱因斯坦有关“虫洞”的预言取得突破性进展,科学家们在实验室中,借助量子计算机模拟了量子虫洞的穿越,此举是否意味着宏观虫洞的存在?人类借助虫洞进行星际旅行还有多远?
在天文数学学界,爱因斯坦曾有几个知名的预言,经过近百年的时间验证量子传输实物,人们一一确认了这种预言的确切性。
其中比较知名的是黑洞、引力透镜和引力波,这种预言除了有理论基础,并且在后来被科学家们否认。
爱因斯坦的预言有好多,一些早已被否认了,还有一些似乎未被否认,并且也在被科学家努力否认的过程中。那些未被否认的预言中,最知名的就是“虫洞”了。
虫洞的作用
因为宇宙的限制,即使是宇宙最快速度,用光速旅行的话一个单程也须要4.2年的时间,而想要横越银河系,则须要数十万年的时间,对于人类短暂的生命来说,借助速率来实现星际无疑不是最佳选择。
庆幸在爱因斯坦的预言中,虫洞是联接宇宙两个遥远地方的点,无论多么遥远的距离,只要通过这个点,都会在很短的时间从一段抵达另外一段。
也正是虫洞的存在,才给人类留下了一丝希望,人类想突破空间限制,最好的办法是借助虫洞来现实星际旅行,除了可以突破时间的限制,并且可以突破空间的限制,让人类顿时就可以达到宇宙的各个角落中,也让人类可以回到过去和未来。
基于这个缘由,无论是为了验证爱因斯坦的预言,还是为了人类未来星际旅行做打算,科学家们对虫洞的研究,都在紧锣密鼓进行着。
通过爱因斯坦的理论,人们否认了致密天感受造成时空弯曲,而虫洞实际是在巨大的引力下,时空弯曲到一定程度,乃至于折叠上去。所以这儿就有一个前提,那就是在巨大的吸引力下。
而在目前阶段,人类就能想到引力最大的天体就是黑洞,只有黑洞能够产生巨大的引力,造成空间折叠,所以霍金以前推测,黑洞中心的奇点,就是联接时空的隧洞,也就是虫洞的入口。
直至前些年,人们才一睹黑洞的真容,至于黑洞上面是哪些?以人类目前的科学技术手段,对黑洞的研究还在中级阶段。
所以想研究黑洞找寻虫洞的入口,十分困难,科学家们就转换了思路,既然在宏观宇宙中找寻虫洞十分困难,这么是否可以在微观尺度的量子世界中,找寻到虫洞呢?
量子世界中的穿越现象
早在2014年6月的时侯,加拿大渥太华学院的科学家就借助两个光量子,在实验室用进行了虫洞穿越实验。
在这个实验中科学家打算了两个光量子“1号光子”和“2号光子”,在实验中,科学家模拟光子在穿过虫洞后的影响,对其一举一动进行跟踪研究。
这个结果证明起码在量子尺度上,虫洞不仅剩在,但是光子可以穿过虫洞实现时间旅行。
在这个实验中,科学家借助光子穿越虫洞进行比对实验,对两种可能出现的结果进行研究。
首先,她们用1号光子穿越虫洞,通过观察发觉,在1号光子穿过虫洞后,但是与一个现今不存在的自己,也就是先前的自己发生互相作用。
而2号光子则是在正常空间内活动,并且在穿过虫洞过程中,会与卡在时间封闭线中的另外一颗光子发生互相作用。
通过实验表面,在量子层面虫洞的存在,而量子在穿过虫洞的时侯,除了在空间上有变化,并且在时间上也会出现变化。
这一研究结果随即被发表在《自然·通讯》杂志上,这个实验为人类研究虫洞的方向又向前进了一步。
量子计算机创造出“虫洞”
假如说2014年的研究,科学家只是模拟光量子在穿过虫洞后,对比发觉光量子出现的变化,以否认在微观尺度的黑洞存在的话。
这么发表在12月1号《自然》杂志上的研究,则是科学家们借助量子计算机创造下来一个全息的虫洞,此举也被称为人类创造下来的第一个虫洞。
这份研究最早溯源到2019年量子传输实物,当时科学界如同借助量子计算机,在实验室的环境中进行虫洞相关的研究。
对于这个虫洞的研究,也是集聚了诸多的天才脑部,由:麻省理工大学、谷歌实验室、费米实验室和加洲理工学院的科学家们共同完成。
这个实验是在同一个量子芯片中,创建了两个纠缠的量子系统,将一个量子装入到其中一个量子系统中,科学家们在另外一个量子系统中,观测到这个量子穿越虫洞携带的信息,而这个结果也符合预期所表现的引力特点。
随着此次量子计算机模拟下来的虫洞,在学术界造成巨大的震惊,同时也存在巨大的争辩。
知名量子引力理论学家雷纳特·洛尔(Loll)觉得,这次研究团队似乎借助量子计算机模拟并创造下来虫洞。
并且其对现有的研究的理论研究参考意义不大,由于这次是基于二维尺度上创建下来的虫洞,而我们生活在四维空间(三维空间+时间)中,实际情况远比二维空间中的量子引力更为复杂。
然而另外一些科学家则觉得,尽管二维空间与我们生活的空间有很大的不同,而且却有许多通用的经验,在研究四维空间中,也有许多借鉴意义。
结语:
其实这次量子计算机创造下来的虫洞,除了是二维空间的虫洞,并且也是发生在微观世界量子尺度上进行的实验。
然而,这次实验的成功,人类起码证明“虫洞”不仅剩在,但是现今人类的科学技术水平,也可以在实验室中创造下来虫洞。
无论怎样,这是人类在虫洞研究中最重要,也是最坚实的一步,随着首个“虫洞”被量子计算机创造下来,将来就会有更多的虫洞被创造,而人类研究最困难的就是从0到1的突破。
当突破0步入到1的阶段,人类会在这个基础上扩大研究,其实在不久的未来,人类将会穿越虫洞,到宇宙各个角落实现星际旅行,相信随着研究继续下去,这三天终会到来。