科學(xué)家驗證平行時空,科幻情節(jié)真要走入現(xiàn)實世界?科學(xué)界不拒絕哪怕最離奇的猜想,但要通過檢驗之后才能成為科學(xué)理論。實際上,科學(xué)家們也不抱樂觀態(tài)度。
在科幻小說和影視文化里,網(wǎng)友們有一句吐槽非常生動形象:邏輯不通,平行時空;編不下去,量子戰(zhàn)衣。就像滅霸打一個響指就能毀滅世界,重新loading進程一樣,平行時空、量子不確定性,這些令人難以捉摸的科幻設(shè)定,讓科幻故事主角擁有了“超能力”。
可是你知道嗎?平時嚴(yán)謹(jǐn)?shù)揭唤z不茍的科學(xué)家們,被科學(xué)難題逼到百般無奈之時,也會祭出“平行時空”這樣不那么靠譜的設(shè)定,希望能解釋在前沿科學(xué)里困擾科學(xué)家們數(shù)十年的不解之謎。
近日,據(jù)《新科學(xué)家》雜志(New Scientist)報道,田納西州橡樹嶺國家實驗室(橡樹嶺是人類歷史上第一枚原子彈的誕生之地)的物理學(xué)家利婭•布魯薩爾(Leah Broussard)和她的團隊,試圖在實驗室里檢測鏡像平行宇宙是否存在,來解決在中子衰變研究領(lǐng)域已經(jīng)存在了40年的一個難題。
什么是鏡像平行宇宙
其實,所謂科幻設(shè)定,本來就是用來進行科學(xué)發(fā)現(xiàn)。比如鏡像平行宇宙,實際上涉及兩個基礎(chǔ)量子物理學(xué)概念,宇稱(鏡像對稱),以及概率解釋延伸出來的“平行時空”。
在我們生活里,可以看到很多簡單鏡像,也就是左右對稱的圖形。經(jīng)典物理學(xué)領(lǐng)域,左右方向也是完全一致的,鏡子里的世界跟鏡子外的世界都可以完美地存在。但在量子力學(xué)領(lǐng)域里,這種對稱性被楊振寧和李政道發(fā)現(xiàn)的“宇稱不守恒”打破了,從而揭開了當(dāng)時著名的“θ-τ之謎”,即在弱作用力(四種基礎(chǔ)作用力之一)參與的核反應(yīng)過程中,宇稱是不守恒的。
不僅如此,楊、李還設(shè)計出了實驗來證明這種不守恒導(dǎo)致的效應(yīng),華人科學(xué)家吳健雄女士很快做出了其中一個實驗,從而證明楊、李的理論是對的,推翻了長期以來默認的“宇稱守恒”,震驚了物理學(xué)界。——在量子力學(xué)里,鏡子里面的世界,跟鏡子外面的世界,竟然是不一樣的。
所以,楊振寧和李政道在1956年10月發(fā)表了論文,吳健雄隨后給了實驗驗證,諾貝爾獎委員會立刻在1957年把諾貝爾獎頒給了當(dāng)時只有35歲的楊振寧和31歲的李政道。
至于平行宇宙,科幻迷已經(jīng)很熟悉了。在量子的概率波解釋里,關(guān)在箱子里那只可憐的“薛定諤的貓”,在被觀測之前,既是死的,也是活的,是兩種狀態(tài)的疊加態(tài)。在被觀測之后,把它理解變成只有一種狀態(tài),要么是死的,要么是活的。
那么,另一種狀態(tài)哪里去了?有一種解釋認為,另一種狀態(tài)依然存在,是我們的宇宙發(fā)生了分裂,在平行時空里,那只貓變成了另一種狀態(tài)。量子世界的這種變化和解釋,跟我們生活經(jīng)驗、經(jīng)典物理是完全不一致的??闪孔邮澜绲囊?guī)律恰恰如此,對于這種“平行宇宙”解釋,同意者無法證實,反對者也無法證偽。那就……隨他去吧??纯?,我們熟悉的科幻假定,竟然來自科學(xué)家最初的異想天開。
責(zé)任編輯:楊林宇
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