今天和大家聊一聊一件看似很詭異的事情:德國物理學家竟然在量子領域的科學實驗中發現了時光倒流。 時光倒流是科幻電影中經常出現的情節,人們常常把時光倒流與超越光速聯系在一起,因為在愛因斯坦的相對論中曾經提到“鐘慢效應”,即運動時鐘的“指針”行走的速率比時鐘靜止時的速率慢,也就是相對運動速度越快的物體,其時間流逝越慢。 物質運動的極限值是光速,即30萬公里每秒,于是人們提出了這樣的設想:如果物質的運動速度超越了光速,那么時間流逝的方向就應該為負,也就實現了時光倒流,但根據愛因斯坦的相對論來看,能夠超越光速的物質必須同光子一樣滿足一個條件:靜止質量為零,于是超越光速、實現時光倒流的可能性被封死。 2017年12月1日英國《每日郵報》刊登了德國埃爾朗根-紐倫堡大學理論物理教授埃里克盧茨的一個實驗,這是一個關于微觀量子領域的實驗,埃里克盧茨教授宣稱:僅僅針對微觀亞原子而言,實現時光倒流或者時光旅行在一定程度上是可能的。 埃里克盧茨教授在這項實驗中發現:在一定的情況下,熱量可以由溫度較低的量子態微觀粒子傳遞到溫度較高的量子態微觀粒子,這種想象是違背物理常識的,因為在宏觀世界中,熱量只能由溫度高的物質向溫度低的物質傳遞,這種現象是不可逆的,根據熱力學第二定律,熵是會隨著時間增加而增加,熵是熱力學中描述物質狀態的參量,物理意義是體系混亂程度的度量。 熵很好的解釋了為何我們能輕而易舉的將杯子或雞蛋打碎,但是我們卻幾乎不可能將已經打碎的杯子或雞蛋復原,埃里克盧茨教授發現的在微觀量子領域中,熱量可以由溫度較低的量子態微觀粒子傳遞到溫度較高的量子態微觀粒子的這種現象明顯是打破了宏觀世界的規律,我們找不到任何一種理論去解釋它,在宏觀世界中也找不到任何一種與它相似的現象,所以只能用“時間箭頭”發生了反轉來解釋,那就是說:熱量可以由溫度較低的量子態微觀粒子傳遞到溫度較高的量子態微觀粒子的這種現象實質上就是:時光倒流。 埃里克盧茨教授提到的“時間箭頭”為何會發生反轉呢?是不是實驗數據統計出現了錯誤呢?而且時間箭頭本來就是一個相對概念,而不是絕對概念,于是埃里克盧茨教授及其實驗小組為了驗證“時間箭頭”反轉的正確性,埃里克盧茨教授將這項實驗的時間箭頭與實驗區其他部分的時間箭頭做了比較,得出的結論是:實驗室其他部分的時間箭頭指向經典方向,而量子態微觀粒子的時間箭頭真的發生了反轉。 埃里克盧茨教授提到:這項實驗并不意味著建造時間倒流機器的實際可行性,但至少可以證明微觀量子世界擁有著與宏觀世界截然不同的運行規律,埃里克盧茨教授的這項發現可以幫助開發獨特熱力學性質量子引擎,完成目前科技根本無法完成的任務,例如:控制小尺度的熱量流動方向。 |
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