量子科学新发现, 制造时光机器穿越过去或不再是梦想

时间倒流一直是人类的梦想。现代意义上的时间倒流出自爱因斯坦的相对论。根据相对论，给定一个四维空间，坐标系内重合的两点的距离为0，但仍有一个时间轴，即这两点在空间上重合，但仍有时间距离，这时坐标系内会形成一个类似圆锥的新的空间，俗称"光锥"。时光机就是构造一个闭合类时曲线，实现在时间轴上的反向传递，因此，时光倒流在理论上是存在的。

然而爱因斯坦并不相信时间倒流，因此爱因斯坦又提出了广义相对论来修正时间倒流BUG。然而爱因斯坦经过进一步计算，发现如果时间倒流存在，此时各个坐标都为无理数，即存在强烈的时空振荡，造成时空不稳定。这反而验证了时光倒流的条件，监管条件十分苛刻和不稳定。

然而随着量子科学的发展，德国科学家近期发现，在微观世界，或者说亚原子的世界，可能确实存在时光倒流。科学家通过实验发现，在一定条件下，热量能由一个温度低的量子态微粒自发地流向一个温度较高的量子态微粒，也就是实际上扭转了“时间箭头”。虽然这一发现不意味着建造时间机器可能性的提高，但表明量子世界有着非常不同的运行规律。

这个实验牵扯到一个概念，什么是时间。事实上，在现代科学里，时间不是我们直观理解和体验的时光的消逝，而是通过热力学第二定律严格建立的概念体系。在这个体系中，“时间箭头”不是一个绝对概念，而是一个相对概念。“时间箭头”的存在，是由热力学第二定律推断而来的。根据热力学第二定律，熵是随着时间而增加的。它解释了打碎玻璃或打破鸡蛋容易，而让它们复原难；热量自发地由温度高的物体流向温度低的物体，而非相反的原因。

而此次科学家却观察到热量自发地由低温系统流向高温系统，不同的系统可以有指向不同方向的“时间箭头”。这个实验揭示了初始量子相关性对时间箭头的基本影响，也表明了量子力学、热力学和信息理论之间微妙的相互作用。更重要的影响在于，这一研究可能会推动对宇宙学‘时间箭头’的研究。从而将微观世界的时光倒流设法引入到宏观的宇宙学中。

这个实验的影响意义是深远的，并且可能带来实践的突破，科学家已经开始考虑利用量子态微粒的独特热力学性质开发量子引擎，通过控制小尺度的热量流动方向，今后也不排除在宏观领域干预时间之箭。此前影片《时光机器》讲述了一位狂热的科学爱好者为了挽救未婚妻，研制时光机，穿梭时空的故事。而这在未来或许不再是梦想。本次量子实验对取得的对时间的认识成果这或许会给人类社会带来十分重大的影响。