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〖转载〗 研发究发现神秘量子纠缠与虫洞有关  

2013-12-10 06:54:07|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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研究发现神秘量子纠缠或与虫洞有关(图)

2013年12月09日 07:25
来源:凤凰科技

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尽管虫洞从未被证实存在过,这些理论的时空通道被爱因斯坦的广义相对论所预测。

凤凰科技讯 北京时间12月9日消息,美国太空网报道,虫洞——理论上连接宇宙中两个遥远点的捷径——可能与幽灵般的量子纠缠现象有关,这种粒子行为之间的连接与距离遥远无关,研究人员这样说道。这些发现或可以从宏观和微观两个角度帮助解释宇宙的存在。

科学家们一直在努力寻找一种理论描述宇宙整体的机制。目前,研究人员有两种迥然不同的理论,量子理论和广义相对论,它们分别从最小规模和最大规模解释了宇宙。目前存在好几种相互竞争的理论试图调和两者。

爱因斯坦提出的广义相对论的预测之一便是虫洞,官方名字为爱因斯坦-罗森桥(Einstein-Rosen Bridges)。原则上来说,这些时空织布里的弯曲的工作原理类似于连接宇宙中任何黑洞的捷径,这使得它成为科幻小说中常见的主题。

有趣的是,量子理论里也有一个能够连接无论相隔多远的物体,类似电子,的现象——量子纠缠。“这种连接是真实存在的,即使电子相隔几光年远,”美国纽约州立大学石溪分校的理论物理学家克里斯坦·詹森(Kristan Jensen)这样说道。爱因斯坦曾嘲笑的将这种看似不可能的连接称为幽灵般的超距作用。然而,无数实验证明了量子纠缠是真实的,它可能是未来先进科技的奠基石,例如不可思议的强大量子计算机和几乎无法破解的量子加密。

“纠缠是量子力学里最怪异但最重要的特征之一,” 詹森说道。如果纠缠真的与虫洞相结合,这或可帮助从宏观和微观的角度调和量子理论和广义相对论。

量子纠缠和虫洞

近期,美国普林斯顿高等研究院胡安·马丁·马尔达塞纳(Juan Martín Maldacena)和斯坦福大学的莱昂纳德·萨斯坎德(Leonard Susskind)教授辩论称虫洞是与纠缠相联系的。尤其值得一提是,他们认为虫洞是每一对相互纠缠的黑洞。

相互纠缠的黑洞的产生有好几种方式。例如,一对黑洞理论上来说可以同时产生,然后自动相互纠缠。或者黑洞释放的能量被捕获然后坍塌形成黑洞,产生的黑洞将与之前提供“营养成分”的黑洞相互纠缠。

马尔达塞纳和萨斯坎德并未直接表明虫洞与黑洞纠缠,但他们辩论称纠缠一般都与虫洞相联系。他们推测纠缠的粒子,例如电子和质子,是与极其小的虫洞相连。咋一看这一观点听起来非常荒谬,例如,即使引力并不在其中起任何作用,纠缠现象仍存在。

目前,两支独立的研究小组表明纠缠可能的确与虫洞有关。如果这一连接被证实是正确的,那么它或可以帮助建立连接量子力学和广义相对论的桥梁,潜在的帮助更好的理解这两个理论。

全息图和虫洞

詹森和他的同事、美国西雅图华盛顿大学的理论物理学家安德里亚斯·卡尔(Andreas Karch)调查了成对的纠缠粒子在超对称理论里的行为,结果表明所有已知的亚原子粒子都有尚未被观测到的“超级对称”粒子。这一理论的提出有利于帮助结合量子力学和相对论。

〖转载〗 虫洞 - 华三火 - 7812032 的博客

这一理论的观点之一便是如果一个人想象只存在于三维的特定量子力学系统,它们的行为只能通过四维——也就是广义相对论描述的宇宙所拥有的四维,也即三维的空间和第四维的时间——的物体所解释。这一概念可能来自于名为全息图的现实,后者其实具有更少维度,类似于两维的全息图能够产生三维的错觉。

詹森和卡尔发现,如过一个人想象宇宙四维里的一对纠缠,它们的行为和拥有额外第五维的宇宙里的虫洞是一样的。更重要的是,他们发现纠缠和虫洞可能是同一个东西。“成对纠缠是一个拥有虫洞的系统的全息图像。” 詹森说道。美国麻省理工学院理论物理学家朱利安·松纳(Julian Sonner)进行的另外一项独立研究支持了这一发现。

“总有一些发现会让科学家们激动的心跳加快,我认为这项发现便是其中之一,”詹森说道。“真正令人兴奋的是,可能受到这些结果的启发,我们能够更好地理解量子纠缠和时空之间的关系。”科学家们将这项发现发表在11月20日的期刊《物理评论快报》上。(编译/严炎刘星)〖转载〗 虫洞 - 华三火 - 7812032 的博客

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