《星際穿越》成真？量子物理學(xué)家證實(shí)：你可以給過(guò)去的自己發(fā)微信

還記得《星際穿越》里，庫(kù)珀在五維空間里撥動(dòng)女兒墨菲的手表指針，把關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳回過(guò)去嗎？那個(gè)場(chǎng)景曾讓無(wú)數(shù)觀眾心潮澎湃，又覺(jué)得它只屬于科幻。但現(xiàn)在，科學(xué)家們說(shuō)，這種向過(guò)去傳遞信息的方式，在物理定律上，還真沒(méi)被禁止。甚至，他們從量子世界里找到了一條可能的“捷徑”。

時(shí)間旅行，物理允許嗎？

聽(tīng)起來(lái)像天方夜譚，但翻遍現(xiàn)有的物理定律，確實(shí)沒(méi)有哪一條白紙黑字寫著“時(shí)間旅行不行”。我們描述宇宙最好的理論——廣義相對(duì)論告訴我們，所有物體都在時(shí)空的“布料”上沿著某種路徑運(yùn)動(dòng)。其中一種可能的路徑，叫做“閉合類時(shí)曲線”。

你可以把它想象成一個(gè)莫比烏斯環(huán)式的時(shí)空跑道：一個(gè)粒子出發(fā)，走向未來(lái)，然后繞個(gè)圈回到過(guò)去，最終回到起點(diǎn)。理論上，物理定律允許這種環(huán)路存在。問(wèn)題在于，要在宏觀世界掰彎時(shí)空、制造出這樣一個(gè)環(huán)，可能需要無(wú)窮無(wú)盡的能量，這顯然不現(xiàn)實(shí)。

“鬼魅”的糾纏，是時(shí)間在倒流？

然而，在極其微小的量子世界里，規(guī)則不太一樣。這里有一種神奇的現(xiàn)象叫“量子糾纏”。兩個(gè)粒子一旦糾纏，無(wú)論相隔多遠(yuǎn)，哪怕幾光年，對(duì)一個(gè)粒子的操作會(huì)瞬間影響另一個(gè)。愛(ài)因斯坦曾稱其為“鬼魅般的超距作用”。

怎么解釋這種“心靈感應(yīng)”？有一種思路聽(tīng)起來(lái)很大膽：也許其中一個(gè)粒子，是通過(guò)向過(guò)去發(fā)送信息，來(lái)影響另一個(gè)粒子的。換句話說(shuō)，粒子B之所以“知道”粒子A的狀態(tài)，是因?yàn)樗诟绲臅r(shí)候，就收到了來(lái)自未來(lái)（粒子A）的“通知”。這個(gè)想法把“超光速”的難題，轉(zhuǎn)化成了一個(gè)“時(shí)間倒流”的信息傳遞問(wèn)題。

2010年，麻省理工學(xué)院的塞斯?勞埃德教授和團(tuán)隊(duì)就想出了一個(gè)巧妙的辦法，用糾纏的粒子來(lái)模擬這種“閉合類時(shí)曲線”。他們描述的實(shí)驗(yàn)，相當(dāng)于讓一個(gè)光子回到幾納秒之前，“試圖去干掉過(guò)去的自己”。這就像你突然擁有了一部能打給幾分鐘前的自己的電話。

噪聲再大，也能“聽(tīng)清”來(lái)自未來(lái)的叮囑

當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)很骨感。就像電話線總有雜音，這種跨越時(shí)間的通信通道也必然充滿“噪聲”，信息很難百分百準(zhǔn)確傳遞。這時(shí)，《星際穿越》的劇情給了科學(xué)家啟發(fā)。

在電影里，未來(lái)的庫(kù)珀擁有過(guò)去的記憶，他知道女兒曾如何艱難地解讀那些模糊的信息。所以當(dāng)他編碼信息時(shí)，就可以參考這份記憶，選擇最能讓女兒理解的方式。勞埃德教授在新論文中寫道，這正是關(guān)鍵：如果信息的接收者（過(guò)去的你）在解碼時(shí)遇到的困難，能被未來(lái)的發(fā)送者（未來(lái)的你）提前“知曉”并用于優(yōu)化編碼，那么即使通道噪聲很大，信息依然可能被清晰傳遞。

有意思的推論來(lái)了：按照這個(gè)邏輯，向過(guò)去發(fā)送消息，可能比在正常時(shí)間里向未來(lái)發(fā)送，還要清晰可靠。因?yàn)槟阌辛恕拔磥?lái)反饋”來(lái)不斷修正。

目前，還沒(méi)有人真正造出一個(gè)物理的“時(shí)間環(huán)路”。但勞埃德教授認(rèn)為，將這個(gè)新想法轉(zhuǎn)化為量子層面的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該不算太難。這類研究不僅能滿足我們對(duì)時(shí)間旅行奧秘的好奇，更能幫助我們理解信息如何在嘈雜的通道中傳輸，或許某天，能用來(lái)改進(jìn)我們現(xiàn)實(shí)中的通信技術(shù)。

所以，如果真能發(fā)條消息給昨天的自己，你想說(shuō)什么？是彩票號(hào)碼，還是一個(gè)簡(jiǎn)單的“別擔(dān)心”？