2019年07月12日 星期五
镜像平行宇宙或真的存在

    自由中子有百分之一的可能性穿越到镜像宇宙?

    近日,据《新科学家》杂志报道,美国田纳西州橡树岭国家实验室的物理学家利娅·布鲁萨尔和她的团队,试图在实验室里检测镜像平行宇宙是否存在,来解决在中子衰变研究领域已经存在了40年的一个难题。

    所谓镜像平行宇宙,更多的是来自于科幻设定,镜像平行宇宙实际上涉及两个基础量子物理学概念,宇称(镜像对称)以及概率解释延伸出来的“平行时空”。

    至于平行宇宙,科幻迷已经很熟悉了。在量子的概率波解释里,关在箱子里那只可怜的“薛定谔的猫”,在被观测之前,既是死的,也是活的,是两种状态的叠加态。在被观测之后,它被理解变成只有一种状态,要么是死的,要么是活的。

    那么,另一种状态哪里去了?有一种解释认为,另一种状态依然存在,是我们的宇宙发生了分裂,在平行时空里。

    量子世界的这种变化和解释,跟我们生活经验、经典物理是完全不一致的。对于这种“平行宇宙”解释,同意者无法证实,反对者也无法证伪。

    回到中子的研究,中子一旦获得了自由,每过15分钟就会发生损失一半的衰变。布鲁萨尔的研究方向就在对自由中子“大约15分钟”的精确测量里。一种方法是让它安静地自由衰变后再数一数剩余的数量;另一种方法是从核反应堆里取出一束奔跑的中子,在奔跑路线上设卡计数,数中子衰变之后产生的质子数。可这两种方式得到的半衰期结果总是大同小异——前者为14分39秒,后者为14分48秒。也就是说,大约900秒的时间,两个结果差了9秒钟。

    究竟是哪里出了问题?

    面对这个按照严谨的科学逻辑都无法圆上的“情节”,布鲁萨尔和同事们被迫祭出了科幻作家常用的法宝:平行时空,而且是镜像的。

    这种像科幻设定式的猜想,或许恰恰就是科学实验最具魅力的地方。未来的答案究竟在什么方向,其实连最前沿的物理学家也不知道。所以,关于镜像平行宇宙的问题,人们可以试试进一步地让脑洞开大些。(科文)   

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