Language
Country/Area
No result found
Du hành thời gian trong các thí nghiệm: Các thí nghiệm xóa lượng tử chọn lọc trễ thay đổi quá khứ như thế nào?
Thế giới vật lý lượng tử đầy rẫy những hiện tượng kỳ lạ, trong đó thí nghiệm xóa lượng tử lựa chọn trì hoãn chắc chắn là một trong những hiện tượng hấp dẫn nhất. Thí nghiệm này không chỉ thách thức sự hiểu biết của chúng ta về quan hệ nhân quả mà còn nâng cao suy nghĩ của mọi người về du hành thời gian. Ý tưởng cốt lõi của thí nghiệm này xuất phát từ thí nghiệm lựa chọn chậm trễ của John Archibald Wheeler, cung cấp cho chúng ta góc nhìn hoàn toàn mới về tính chất của sóng và hạt trong thế giới lượng tử.
Bối cảnh của Thí nghiệm khe đôiThí nghiệm xóa lượng tử lựa chọn chậm cho thấy các photon có thể ở trạng thái chồng chập sóng hoặc hạt trước khi bị phát hiện, cho phép người quan sát xác định kết quả của sự kiện và thậm chí cả thời điểm xảy ra.
Trong thí nghiệm khe đôi cơ bản, một chùm tia laser được chiếu vuông góc vào một bức tường có hai khe song song. Khi đặt màn chắn phía sau hai khe hở, ta sẽ quan sát được hình ảnh giao thoa sáng tối xen kẽ. Hiện tượng này có nghĩa là mỗi hạt đi qua khe hở dường như đi qua cả hai khe hở cùng một lúc, gây ra sự giao thoa với chính nó, điều này thách thức sự hiểu biết trực quan của chúng ta về cách các vật thể hoạt động.
Bài học từ các thí nghiệm xóa lượng tửKhi nghiên cứu tiến triển, các nhà khoa học phát hiện ra rằng nếu chúng ta có được thông tin về đường đi của các hạt trong quá trình lượng tử, thì mô hình giao thoa sẽ biến mất. Hiện tượng này được gọi là "tính bổ sung của thông tin đường đi", giống như khi chúng ta quan sát khe hở mà photon đi qua, nó sẽ chọn hành vi của hạt và không còn giữ lại các đặc tính của sóng.
Thí nghiệm xóa lượng tử lựa chọn chậm trễ
Năm 1999, Kim và các đồng nghiệp đã thực hiện một thí nghiệm xóa lượng tử lựa chọn chậm trễ để kiểm tra việc bảo toàn thông tin đường dẫn bằng cách so sánh độ trễ với thời gian quan sát. Trong thí nghiệm, một photon đi qua khe đôi và photon còn lại bị vướng víu được sử dụng để thu thập thông tin về đường đi. Điều này có nghĩa là ngay cả sau khi vị trí của photon đã được phát hiện, việc "xóa" hoặc "giữ lại" thông tin về đường đi của nó vẫn có thể ảnh hưởng đến sự xuất hiện của nó trên máy dò.
Nếu người quan sát thực hiện phép đo sau khi phát hiện photon và chọn xóa thông tin đường đi thì điều này sẽ ảnh hưởng đến các sự kiện trước đó.
Kết quả thử nghiệm và ý nghĩa
Khi các nhà nghiên cứu phát hiện ra vị trí của các photon vướng víu tương ứng với các photon tín hiệu, họ thấy rằng các photon tín hiệu chỉ biểu hiện kiểu mẫu giao thoa khi thông tin đường đi bị loại bỏ. Kết quả này cho thấy rằng ngay cả khi thông tin về đường đi đã được thu thập về mặt vật lý thì những quan sát chưa được thực hiện vẫn có thể "thay đổi" kết quả của các sự kiện trước đó, điều này thách thức khái niệm truyền thống về quan hệ nhân quả.
Phản nhân quả và sự đồng thuận khoa học
Khái niệm về sự lựa chọn bị trì hoãn đã làm dấy lên một cuộc thảo luận về tính phản nhân quả, với nhiều người đặt câu hỏi liệu có thực sự tồn tại thứ gọi là nhân quả tuần tự hay không. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng mặc dù kết quả có vẻ là tác động gián tiếp, nhưng trong bối cảnh khoa học chặt chẽ hơn, quá trình này thực tế có thể đảo ngược theo thời gian, không có dấu hiệu rõ ràng nào về việc du hành thời gian hoặc tương lai ảnh hưởng đến quá khứ.
Phần kết luậnThí nghiệm xóa lượng tử lựa chọn chậm chắc chắn cung cấp một góc nhìn sâu sắc về vật lý hiện đại, cho phép chúng ta suy nghĩ lại về vai trò của quan sát trong hành vi lượng tử. Bất chấp nhiều thách thức và tranh cãi, thí nghiệm này cũng thúc đẩy suy nghĩ về sự vướng víu lượng tử và du hành thời gian. Với nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực này, có lẽ một ngày nào đó chúng ta sẽ có thể thực sự giải quyết được bí ẩn về mâu thuẫn thời gian. Điều này khiến mọi người tự hỏi liệu khoa học tương lai có thể tiết lộ bản chất thực sự của du hành thời gian hay không?
