变身之轮回境界-第111部分

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静止在同一个地方的时候，它们只在时间轴上运动，且运动进度相同；而当一个物体静止只在时间轴上运动，另一个物体既在空间中运动，又在时间轴中运动时，静止物体在时间轴上的运动要比运动的物体快。”

“由此有人提出了第一类构想的时光机，假设发明出一个可以高速运动的机器，将其中一个人以极高的速度送出地球，经过运动之后再回到地球，他会发现自己回到的是地球的‘未来’。”

“举一个恰当的例子，假设有一对双胞胎a和b，当他们二十岁的时候，将a留在地球上，b搭乘高速运动的物体到宇宙中绕一圈，回来时，由于b的速度流逝得要比a快，所以b才30岁，而a却已经50岁了，相对于b而言，他用了十年的时间来到了地球的三十年后。”

“这相当于是一种单向的低级时光机。”

高峻刚刚说完，夏琳扉对着苏源笑了笑道：“但这里就涉及到一个重要的争论。那就是双生子佯缪！”

“双生子佯缪认为：站在b的角度，假设地球静止不动时，他的确高速运动了一圈，但问题是，如果假设b是静止不同的，反过来却是地球和a在高速运动，这其中就有矛盾了，前一种说法。运动的b应该比a年轻，而后一种说法，运动的a应该比b年轻。”

“这个争论一直持续了很长时间，直到现在还有人无法理解这个现象。但实际上呢，双生子佯缪是对相对论的一种错误理解造成的。”

高峻道：“相对论重要的就是‘相对’两字，相对于自身而言。他们自身并没有感到时间的流逝有什么不同，选择参考不同，这才有了差别。也只有他们见面那一刻，这种比较才会有意义。b相对于a和地球高速运动这是最好理解的，因为人为的cāo作就是这样。”

“但实际上，无论选择a作参考，还是b作参考，最终的结论都是一个，b比a年轻！”

这时高峻在黑板上画了一个时空图，将a与b在四维空间中的运动画到平面时空图中。

“你们看，如果假定b始终是静止不同的，在b远离地球。即地球远离他运动的时候，他看到a比自己要年轻。自己衰老得快！接着b开始拐弯回来，即地球开始拐弯，就是在这个拐弯的过程中，他突然看到a发生了骤然衰老，接着地球不断靠近他，他看到a又比自己衰老得慢。两人相见，结果是自己依旧比a要年轻二十岁。”

“选用不同的参考系在时空图中进行世界线的描绘，最后的结果都是b比a年轻。所以双生子佯缪实质上就是源自对相对论的错误理解。”

“另外在广义相对论中，除了运动的物体时间流逝不一样外，引力的作用也会造成时空的扭曲，引力大导致空间扭曲厉害，时间走得慢。也就是高空的物体比地面的物体时间走得快，那么延伸到黑洞边际，那里的时间应该慢得无法形容了。”

“如果b乘坐的飞行器不光高速运动，还到黑洞边上绕了一圈，那么他能够到达地球未来的时间跨度也就越大。”

黑洞是宇宙的怪胎，黑洞内部，已知的物理法则几乎都是失效的，就连空间的概念也没有意义。说黑洞小，那是站在黑洞外面，从我们的宇宙尺度来说它，然而实际上，黑洞内部到底有多大，因为空间法则不同，也就无法比较黑洞与我们所在宇宙的大小。

事实上黑洞的半径r也并非空间上的尺度，而是时间轴！换言之，假如黑洞是一个标准的球体，它的整体便是视界通往中心“奇点”的漫长时间投影，内部的时间与空间定义正好对调。这里与本文无关，不再赘述。

夏琳扉摇了摇头道：“但是无论是高速运动的物体还是绕黑洞运动，或者两者结合，它们都是通往未来的单向时光机，而且能够跨越的尺度也很有限。这类低级的时光机没有太大实际意义。”

高峻在黑板上写了一个“2”，说道：“与爱因斯坦同时期且是爱因斯坦好友的数学天才库尔特。哥德尔曾提出一个构想：他认为如果时空是螺旋状弯曲的，并且时空的中部有一条轴线，当时空围绕这条轴线旋转时，假如你能设法保持不动，那么你就有可能前往时空的任意时间和地点。”

“但现在科学家们认识到，宇宙时空并不会围绕着轴线旋转，哥德尔的想法不可能实现。”

接着他写了一个“3”。

“现代物理学家弗兰克。提普勒教授提出：我们不能让宇宙旋转，但我们也许能在小范围内做些尝试，只需要创造出一个相对小型的旋转柱体，柱体以接近光速进行旋转，这时柱体周围的时间和空间会受其影响缠绕在一起，空间会变为时间，时间会变为空间，（类似黑洞内部时间轴、空间轴交换），就可以在旋转柱体内部产生时间通道，当人们靠近柱体并围绕它旋转就可以穿越时空。向下旋转时回到过去，向上旋转时抵达未来——由此他还曾设想写一篇《旋转的柱体与总体因果关系的破坏》的论文。”

“这是近代最有开拓xìng的时光机理论，但很可惜。这也是不实际的，那篇论文也没有写出来。”

夏琳扉的任务就好像专门是为了否决高峻举例的构想一样，前面两种构想都被否决，这第三种也不可避免。

她说道：“打破时空需要的旋转柱体将是无限大的柱体，难度堪比创造宇宙。于是就需要尝试将柱体结构缩小，但提普勒发现那也不可能，因为当你试图制造时间机器时，你会发现在时间机器形成之前你会在时间和空间上扯出一个洞。创造出一个奇点，需要将整个宇宙的质量灌输进去，那就是创造一个宇宙了。”

“第四种，也就是科幻小说中常常用到的虫洞概念！”

虫洞有两种，一种叫洛伦兹虫洞，另一种叫欧几里得虫洞。前者是可以通过的时空隧道。它是真实的存在一个长期管道，可以通过它前往其它宇宙或者在本宇宙中跳跃，甚至前往过去与未来。

在宇宙学家的构想中。初期宇宙具有许多天然的洛伦兹虫洞，也有许多连接母宇宙的管道，但这些虫洞都是衰亡、封闭的，已经很难再为人类利用，即使宇宙中现存的洛伦兹虫洞，也小得只够粒子通过。因此科学界对这种虫洞比较悲观。

而欧几里得虫洞，它是瞬时通过的虫洞，一进洞口就到了出口，不过它的出现存在太多不确定xìng，很难为人类掌握。

夏琳扉道：“物理学家提出：在量子层面如果存在虫洞。我们需要用负能量将其扩大到足够大，撕开时间和空间。负能量会阻止引力毁掉虫洞，但需要的负能量不是现在人类能够创造的。”

……

“第五种时光机构想，宇宙弦理论：宇宙中存在着横穿宇宙的能量细线——宇宙弦，理查德。戈特认为以极强的引力环绕宇宙弦足以创造出时空隧道。”

“但是当两根宇宙弦高速靠近时可能会产生黑洞，另外你想回到一年前，需要的质量是银河系一半质量。所以也是不切实接的。”

****************

“介绍了那么多。有实际一点的构想吗？”

苏源看了看写满字的黑板，十分好奇地问。

“有！”高峻点了点头，“地球上有一个运用量子非定域xìng的设想，利用量子的非定域xìng（量子纠缠）向过去发送信息，这方面也是盖亚的家乡所使用的方法。”

所谓量子的非定域xìng，就是处在纠缠状态的两个量子存在跨地域交流的特xìng，它是量子纠缠态的一个表现。两个处于纠缠状态的量子，无论它们相隔多么远，只要一个量子发生状态改变，另一个与之纠缠的量子必然随之发生改变。这种改变是瞬时的，无视距离的信息传递。有人认为它超越了光速传递而认为它不可能存在，然而实际上这种现象确实存在。

就好比a与b是母女，女儿b在美国产下一个孩子，在b成为母亲的瞬间，远在中国的a立刻升格为外婆，这方面不需要b打电话过来a才会成为外婆，而是瞬时的。

“处在纠缠状态的量子a和量子b，如果a处在地球，b处在月球，当人为改变a的状态时，月球上的b在同一时刻也会做出相应的改变。它们的信息传播超越光速。”

“通过这个原理，具备向过去发送信息的条件，这就是在量子领域打破事件的因果xìng……”

“向过去发送信息，这可能吗？”

苏源脸上满是不相信，信息通信怎么着都是接收的时间晚于发送的时间，向过去发送信息，岂不是先接收到，然后再发送吗？

在她的传统意识中，似乎根本没有手段做到这一点。

“不，这是可以做到的。”

这回夏琳扉没有否决高峻提出的构想，而是表示了认同。

“我们地球上有些实验的结果暗示了这种可能xìng的存在，而且盖亚的家乡，已经证明了它的正确xìng，并且用它制造出了能够在同一条世界线里穿梭的‘一代时光机’。”

第二百七十四章电子双缝干涉实验

通过量子手段向过去发送信息。［新#笔#下#文#学ｗｗＷ．ｂＸｗx。ｃｃ］

从时空顺序上来看是先有接收信息，然后才有发送信息，这种先有果后有因的事件实际上是一种时空结构上的因果破坏。这种看起来不可能的事情，正是当代量子领域正在研究的课题，而且从种种迹象来看，这竟然是可以实现的。

用量子手段颠覆事件的因果xìng，先有果，再有因，这绝对是一个疯狂的构思。

倘若一切是在同一条世界线中，由于历史的固定，倒是勉强能够接受这一点。

……

……

“苏源，你大概还记得高中时的双缝干涉实验。”

高峻忽然开口说道。

苏源点了点头，回答：“记得，水波通过双缝的时候会产生干涉现象，而延伸到微观领域，它也是阐述‘波粒二象xìng’的确凿证据。”

微观粒子具有波动xìng和粒子xìng，两种看似矛盾的属xìng实际上却是同时具备。

高峻看了眼夏琳扉，夏琳扉拿起板擦将黑板上的图形、文字全部擦掉，她道：“接下来我跟高峻给你和叶皓展示一个实验思路，通过它告诉你们量子是不是能够置换因果。”

“实验怎么做？”

苏源眼中闪过一丝好奇。

高峻笑道：“这个实验主要分成五个思维步骤！”

说着他在黑板上划出两条竖线，并用手擦去了前面一条竖线中心部位的一点，使它出现了一个窟窿。

“（1），你们看，现在有一个缝隙的挡板，挡板后面有一个屏幕。假设从挡板的前方抛出大量的小弹珠，小弹珠通过挡板缝隙在屏幕上留下痕迹，那么留下的痕迹应该是一条带，对？”

苏源点了点头，“没错，宏观小颗粒通过挡板的缝隙之后只能沿直线运动，打在背后屏幕上是一条宽带。”

高峻随即在在挡板的竖线上又抹了一下，变成了两个窟窿。

“现在有两条缝了。还是抛出大量小弹珠，后面屏幕上是不是留下两条平行的宽带？”

“是的。”

“那么假设我们没有抛出大量的小弹珠，朝挡板过去的是一个宏观上的水波，那么通过单缝的时候，它应该在屏幕上留下一条明亮条纹。”

苏源明白高峻的意思了，干脆主动说道：“如果挡板上是双缝。那么水波通过挡板的时候，会在挡板后方形成波纹的叠加，由此形成干涉现象。在屏幕上留下一条条平行的条纹。”

“没错，这就是宏观上的干涉实验！”

夏琳扉这时候说道：“下面进行第二个步骤。”

“（2），假设现在通过单缝挡板的不是大量小弹珠，而是微观上数不尽的电子，那么它在屏幕上会留下什么？”

“单条明亮的条纹！”际叶皓确定的语气道。

夏琳扉点了点头，“是的，大量微观电子通过一条缝时，会在背后屏幕上留下一条明亮条纹。”

“但如果将单缝换成双缝呢？”

“大量微观电子通过双缝，会形成类似水波干涉造成的一条条明亮波纹。”

苏源信心满满地回答，大量电子集体出发会形成像水波一样的干涉现象。这就是微观粒子呈现出的波动xìng。

高峻问道：“那你们认为，大量的电子集体出发通过两条缝之后。是什么导致了它们发生干涉现象？”

“也许是电子与电子之间发生了挤压……”夏琳扉笑着给出一个猜测的可能。

高峻点了点头，“或许可以用群体间的互相作用来解释这种现象。那么我们进行下一个步骤。”

“（3），不要让电子大量的通过，而是一个一个释放电子，每次只释放出一个微观大小的电子，这样就避免了它们的互相干扰。”

“这样的结果会怎么样？”苏源有些好奇了。电子的双缝干涉实验中，确实没讲到使用这种实验手法会造成怎样的结果。

“随着实验的进行，依次释放出足够的电子之后，做实验的人发现在双缝背后的屏幕上再次出现了干涉效果的一排排条纹，实验结果与同时释放大量电子一模一样。”

“为什么会这样？不是已经排除了电子之间互相作用的影响了吗？”

这样的结果确实让人难以理解。虽然苏源知道多半会是这样的结果，可为什么会这样呢？

“按理说一次只释放一个电子，电子要么通过1号缝要么通过2号缝，如果只通过其中一条缝的话，那么与（2）步骤中的单缝实验是一个效果，应该留下两条清晰的条纹才对，可实际上它却是双缝干涉的效果。”

“唯一的解释就是，当单个电子接近双缝的时候，它知道前面是双缝，所以一分为二，一半通过1号缝，一半通过2号缝，并在通过之后互相造成干涉，通过之后又合二为一，并在屏幕上留下痕迹。”

“但这在数学上无法解释，它同时通过了两条缝，而不是选择其中一条！”

夏琳扉道：“所以科学家们必须确定它到底通过了哪一条！接下来是第四个步骤。”

“（4），在两条缝的后方两侧都安装两台检测设备，用以监测电子通过缝隙时的状态。当电子通过1号缝时，与它同侧的检测器就会报jǐng。这个实验为了确定单个电子通过双缝时究竟走了什么路线，有没有同时通过两条缝的可能。我们的实验思路已经将电子当作宏观的粒子进行考虑，实际上我们观察的就是粒子xìng。”

“结果怎么样？”苏源问道。

“通过一次释放一个电子，反复进行实验，发现电子是一个个通过细缝的，在屏幕上出现了两条明亮的条纹，并没有出现干涉现象的一条条波纹。”

际叶皓意外道：“仅仅是在缝隙的两侧装了探测器。并没有影响电子通过的路径，探测到的结果却变成跟宏观粒子一样的状态？”

在（4）这个步骤中，微观粒子的波动xìng消失了，转而呈现却是跟宏观粒子一样的粒子xìng！

“是的，我们只是想看看电子究竟通过了哪条细缝，确定一下有没有同时通过两条细缝的可能，实验思维是建立在粒子xìng基础上，而实验结果却是电子好像知道我们在观察它一样。压根不表现出波动xìng。”

“电子成jīng了！”

苏源皱了皱眉头，开玩笑道。

“那么我接下来进行第五个步骤。”

“（5），如果依旧跟步骤（4）一样，在缝隙的两侧安装探测器，但不让探测器报jǐng呢？只要探测器不报jǐng，人类就不会知道它通过了哪条缝。也就没有预设粒子xìng的前提，在这样的条件下，继续（4）步骤的实验。”

其实（5）实验和（4）实验的实验设备是完全一样的。区别就在于是否通过报jǐng让人类知道粒子走过的路径。

“结果怎么样？还会像（4）一样表现出粒子xìng吗？”际叶皓问。

苏源摇摇头，“既然高峻和夏姐举这个例子了，结果肯定不是喽！”

高峻说道：“苏源说得没错，步骤（5）的实验结果确实与（4）不同，它的实验结果是后方屏幕上再次出现了一排排干涉条纹，表现出了波动xìng。”

“那这究竟是为什么，为什么人类一旦无法得知它的运动路径时，它又表现出了波动xìng？步骤（5）的实验与步骤（4）唯一的区别就在于我们是否能知道电子的轨迹。但我们知道了电子轨迹，会对实验结果造成影响吗？”

这实在是一个让人深思的问题。

我们不想看到粒子xìng，并以此设计实验（5）的时候。它最终在我们面前展现干涉条纹，表现出了波动xìng。

而我们以粒子xìng思维设计了实验（4）。添加了报jǐng功能，它却表现为粒子xìng。

也就是说，我们的实验目的和为此设计的实验，导致了与之匹配的结果的出现。

际叶皓拧着眉头说道：“如果一定要用理论来解释的话，这大概就是‘观察者效应’。”

高峻赞同道：“是的，在量子理论当中。粒子是处在多种可能xìng的叠加态或波函数，根据哥本哈根学派的波包塌缩效应，当有观察者对它进行观察时，叠加态会塌缩成一个固定的状态被观察到，这就是‘观察者效应’。”

“但这与因果xìng有什么联系？”

苏源想到一开始的实验目的，高峻和夏琳扉旨在通过这个实验讲述因果的颠倒啊。

“先别急。”

夏琳扉微笑看着她，对高峻道：“你来告诉大家。”

高峻点点头道：“在上面的实验中，由于整个过程是单个电子单个电子的释放，所以在呈现波动xìng的时候，电子显然同时通过了两条细缝，拥有两条路径，于是发生自我干涉；而呈现粒子xìng时，它必然只能通过一条细缝，实际通过的过程也只有一条路径。”

“换句话说电子在通过第一条有两个缺口的竖线之后，本身已经选择了一种通过方式，要么同时通过两条细缝，选择两条路径，呈现出波动xìng；要么只通过一条细缝，选择一条路径，呈现出粒子xìng。”

“这个选择的参考取决于它提前知道了我们想要观察它的什么特xìng。”

“那么我们延伸一下，假设我们设计一个实验，在电子通过了隔板上的竖线，但还没有到达屏幕的时候，我们突然改变我们要观察的特xìng。”

“比如说，原先的实验条件是像步骤（5）一样不加入报jǐng装置，表明我们不强调粒子xìng，那么按照步骤（5），电子应该在通过双缝的时候做出选择，同时通过两条缝。而在电子已经做出选择通过两条缝隙但还没到探测器时，我们突然人为快速的加入报jǐng装置，表示我们改变主意了，现在想要看到电子的粒子xìng。”

“结果只有单侧报jǐng器做出反应，并且反复试验后在屏幕上呈现出粒子xìng的条纹。”

“这说明了什么，按照时间的先后顺序，电子先做出选择展现出波动xìng，电子一分为二通过了双缝。但因为人为改变测量目标，已经通过了双缝的电子又变成只从一条细缝穿过了……”

这表明，在我们做出选择之后，已经确定路径的电子发生了改变。

因果在小范围被改变了，我们“观察”电子，导致改变了电子的“过去历史”。

换一个角度来说，现在的选择不仅可以改变未来，也可以改变过去。时空是连续的，时间轴上的任何一点动作都可能影响整个时空中事件的发展！基于这一点，只需要加大对时间轴上的因果置换量就可以制造出时光机的雏形。

ps：

这一章比较难懂，大家仔细研读一下！！

第二百七十五章夜袭

因为特殊的“观察”可以改变局部“历史”，因此，只需要加大对时间轴上的因果置换量就可以制造出时光机的雏形。

通过制造两个处于纠缠状态的量子，将其中一个量子作为起点（起始量子），另一个量子作为替代“人为”改变“观察”实验目的的按纽，再制造另一对处在纠缠的量子，其中一个为刚才系统的“被改变历史”的个体，而与它纠缠的量子则作为下一个系统的按纽，如此往复，由一个个干涉系统相互连接，理论上可以扩大“被改变的历史”的时间跨度。

由于历史是固定的，对于“被改变了历史”的量子来说，实际上它只是提前知道了结果而已。

通过终点量子表现出的粒子xìng或者波动xìng两个结果，产生类似0与1的数据信息。最终达到通过控制起始量子的状态，将信息传递到过去。

……

利用量子纠缠向“过去”发送信息，目前在华盛顿大学，物理学家约翰？克拉默正在验证这一想法。

他的实验思路是利用干涉测量仪将光子信号传送到过去非常近的时间，具体实验中利用一个叫艾丽斯的干涉测力仪将一个光子信号发送到叫鲍勃的干涉测量仪中，只要理论正确，鲍勃测量仪将在艾丽斯测量仪发送信息的极短时间前内接收到信息，因果要被颠倒了。

……

……

“怎么样，这种最为简单的时光机雏形不难理解吧。”

高峻认为自己解释得已经很详细了，既然量子能够在短暂时间内颠倒因果，使结果早于原因发生，那么如何不能通过若干对处在纠缠态的量子将这些系统相连。以此扩大被颠倒的因果的时间跨度呢？

苏源犹豫了下，点了点头。

“我大概理解了，就是说通过干涉测量仪的不断组合，可以给过去发送信息。”

“没错，原理就是这样，说起来还是很简单的，但如何扩