时间是量子纠缠产生的幻觉？

据美国趣味科学网站7月11日报道，物理学家一直在努力理解时间的本质。但一项新的理论研究结果显示，时间可能是在量子水平上编制的幻觉。

一项新的研究结果显示，时间可能不是宇宙的基本元素，而是量子纠缠产生的幻觉。

时间对物理学家来说是一个棘手的问题。它在我们最好的宇宙理论之间的不一致行为导致僵局，使研究人员无法找到一个“万物理论”，或者一个解释宇宙中所有物理现象的框架。

但在这项新的研究结果中，研究人员表示，他们可能已经找到了解决这个问题的线索：通过将时间作为量子纠缠的结果。量子纠缠是两个相距遥远的粒子之间的奇怪联系。研究小组在5月10日出版的美国《物理评论A》杂志上发表了他们的研究结果。

第一作者、意大利国家研究委员会新澳2024年精准资料32期：物理学家亚历山德罗·科波对趣味科学网站记者说：“存在一种既符合经典定律又符合量子定律的引入时间的方法，它是纠缠的一种表现。时钟和系统之间的关联创造了时间的出现，这是我们生活中的一个基本要素。”

在我们关于微观世界的最好理论量子力学中，时间是一个固定的现象——一种从过去到现在的不可阻挡的单向流动。它处于它所测量的奇异且不断变化的量子系统之外，只有通过观察外部实体的变化才能看到，例如时钟指针。

然而，根据爱因斯坦的广义相对论——它描述更大的物体，比如我们的身体、恒星和星系，时间与空间交织在一起，可以在高速或重力的作用下发生扭曲和膨胀。这让我们两个最好的现实理论陷入根本性的僵局。如果没有解决方案，一个连贯的万物理论仍然遥不可及。

科波说：“量子理论似乎存在严重的不一致。这就是我们所说的时间问题。”

为了解决这个问题，研究人员转向一个名为佩奇与沃特斯机制的理论。该理论于1983年首次提出，它认为，对于一个物体来说，时间是通过它与另一个物体的量子纠缠而出现的，而另一个物体则充当时钟。另一方面，对于一个没有纠缠的系统来说，时间是不存在的，系统认为宇宙是凝固不变的。

通过将佩奇与沃特斯机制应用于两个纠缠但不相互作用的理论量子态——一个是振动的谐振子，另一个是一组充当时钟的微小磁铁，物理学家们发现，他们的系统可以被薛定谔方程(预测量子物体行为)完美地描述。不过，他们版本的这个著名方程式不是根据时间，而是根据充当时钟的微小磁铁的状态来运行的。

这个见解并不新鲜，但团队的下一步很新颖。他们重复了两次计算，首先假设磁钟和谐振子是宏观(更大)的物体。他们的方程简化为经典物理学方程，表明时间的流动是纠缠的结果，即使对大尺度的物体来说。

科波说：“我们坚信，正确和合乎逻辑的方向是从量子物理出发，了解如何到达经典物理，而不是相反。”

其他物理学家对此表示谨慎。尽管发现佩奇与沃特斯机制对于时间的量子起源是一个迷人的想法，但他们说还没有产生任何可测试的东西。

没有参与这项研究的牛津大学量子信息学教授弗拉特科·韦德拉尔对趣味科学网站记者说：“是的，将宇宙时间看作是三维空间量子场和量子态之间的纠缠，在数学上是一致的。不过，没有人知道这幅图景是否会带来任何新的或富有成果的东西——比如对量子物理学和广义相对论的修正，以及相应的实验测试。”

尽管存在这些疑问，但从量子力学中建立时间的基础理论可能是一个有希望的起点——只要它们能够被设计成适合实验。

没有参与这项研究的纽约罗切斯特大学理论物理学家亚当·弗兰克对趣味科学网站记者说：“也许缠结在其中起了作用。也许理解时间的唯一方法不是从上帝的视角，而是从内部，从询问生命中的什么让世界呈现出如此面貌的角度。”

时钟（德新社）

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