上礼拜有关“科学家在极小尺度上成功仿真时间扭转”的新闻铺天盖地袭来,公众吃惊的想,时间终于有机会颠覆了物理定律,像卡带一样倒转了吗?不,别想太多,那只是一个耸动的仿真研究。时间,无论我们喜欢与否,都在一直前进。
前几天,一群来自俄罗斯莫斯科物理与技术研究所(mipt)、美国与瑞士的科学家宣称,他们终于成功创造出与热力学时间之箭方向相反的状态,虽然只是极微小尺度,但似乎首度为动摇热力学第二定律打开大门。
不少新闻标题与内文大赞“人类迄今取得的最大成就之一”、“时间旅行的突破性研究”、“违反热力学定律”等,内杂不少可能混淆公众认知的错误消息,然而媒体哗然有错,该团队自身也有错,因为他们发布在《科学报告》(scientific reports)的新论文标题下得很大胆:“时间之箭与在ibm 量子计算机上的逆转(arrow of time and its reversal on the ibm quantum computer)”。
《mit 科技评论》报导对此表示,如果你不太理解这群科学家如何做出这道违反主动的壮举,别担心,他们并没有。
基本上,宇宙逐渐趋向混乱无序的状态遵循着热力学第二定律(second law of thermodynamics),该物理定律表明热力学过程的不可逆性,任何孤立系统都只会随时间单向推移变得更混乱;或者说,任何系统都只能从有序走向无序状态,我们的宇宙只会一直衰变。
然而该团队使用ibm 量子计算机进行仿真实验,发现两个信息发生变化的量子进制(qubits)有85% 情况可回到原始状态,好比台球桌上四散的球重新排回井然有序的金字塔形状,似乎挑战了热力学第二定律。
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好,那么这项研究真的让我们更接近时空旅行了吗? 《cnn》报导,华威大学理论物理系副教授animesh datta 在看完这份研究论文后简洁给出一个答案:“不。”他举例,这就像倒带看视频一样,你真的感受到世界倒退了,但这只是一种感觉,世界实际上没有改变。
《mit 科技评论》也报导,德州大学奥斯汀分校量子消息中心主任scott aaronson 说,“如果只是在计算机上仿真一个时间可逆转过程,那么你只要简单改变一下仿真的方向,你就可以扭转时间方向。然后呢?我不明白这有什么深刻意义。”
另一位不愿透露姓名的专家直言:“这团队虽然没有真的违背热力学定律或其他物理定律,但并不代表该团队已经制造出时光机,计算机中的仿真结果再怎么光鲜亮丽,搬到铁铮铮的物理定律面前也没太大用处。”
相反地,炒作的新闻只是在拼命给量子计算机粘贴负面标签,它们让公众越来越不理解科学,觉得自己离量子力学入门越来越远,搞到最后只要挂上“量子”两字,公众认知就只剩“交给科学家解决思考”。
《mit 科技评论》表示,要向公众解释量子力学中的悖论已经够困难了,如果新闻或研究标题还是这么让人雾里看花,最后只会对整体科学认知造成损害。