| 2020-01-29
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上礼拜有关「科学家在极小单位成功模拟时间扭转」的新闻铺天盖地袭来,大众吃惊的想,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,那只是一个耸动的模拟研究。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,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讚「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,内杂不少可能混淆大众认知的错误讯息,然而媒体譁然有错,团队自身也有错,因他们发表在《科学报告》(Scientific Reports)的新论文标题下得很大胆:「时间之箭与在 IBM 量子电脑上的逆转」(Arrow of time and its reversal on the IBM quantum computer)。

《MIT 科技评论》对此表示,如果你不太理解这群科学家如何做出这违反直觉的壮举,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。

然而团队使用 IBM 量子电脑进行模拟实验,发现两个资讯发生变化的量子位元(qubits)有 85% 情况可回到原始状态,好比撞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。

(Source:pixabay)

好,那幺这项研究真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 看完这份研究论文后简洁给出一个答案:「不。」他举例,这就像倒带看影片,你真的感受到世界倒退了,但这只是感觉,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讯息中心主任 Scott Aaronson 说,「如果只是在电脑模拟时间可逆转过程,那幺你只要简单改变一下模拟方向,就可以扭转时间方向。然后呢?我不明白这有什幺深刻意义。」

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,但并不代表该团队製造出时光机,电脑模拟结果再怎幺光鲜亮丽,搬到铁铮铮的物理定律面前也没太大用处。」

相反地,炒作新闻只是在拚命给量子电脑贴上负面标籤,让大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,大众认知就只剩「交给科学家解决思考」。

《MIT 科技评论》表示,要向大众解释量子力学悖论已够困难了,如果新闻或研究标题还是这幺让人雾里看花,最后只会对整体科学认知造成损害。

No, scientists didn’t just “reverse time” with a quantum computerScientists learn how to reverse time — in theoryPhysicists reverse time using quantum computerScientists Used IBM’s Quantum Computer to Reverse Time, Possibly Breaking a Law of PhysicsPhysicists Just Reversed Time on The Smallest Scale by Using a Quantum Computer

(首图来源:pixabay)