Scientists have simulated time trav

Scientists have simulated time travel by using particles of light acting as quantum particles sent away and then brought back to their original space-time location. This is a huge step toward marrying two of the most irreconcilable theories in physics.

Since traveling all the way to a black hole to see if an object you’re holding would bend, break or put itself back together in inexplicable ways is a bit of a trek, scientists have decided to find a point of convergence between general relativity and quantum mechanics in lab conditions, and they achieved success.

Australian researchers from the UQ’s School of Mathematics and Physics wanted to plug the holes in the discrepancies that exist between two of our most commonly accepted physics theories, which is no easy task: on the one hand, you have Einstein’s theory of general relativity, which predicts the behavior of massive objects like planets and galaxies; but on the other, you have something whose laws completely clash with Einstein’s – and that is the theory of quantum mechanics, which describes our world at the molecular level. And this is where things get interesting: we still have no concrete idea of all the principles of movement and interaction that underpin this theory.

Natural laws of space and time simply break down there.

The light particles used in the study are known as photons, and in this University of Queensland study, they stood in for actual quantum particles for the purpose of finding out how they behaved while moving through space and time.

The team simulated the behavior of a single photon that travels back in time through a wormhole and meets its older self – an identical photon. "We used single photons to do this but the time-travel was simulated by using a second photon to play the part of the past incarnation of the time traveling photon,” said UQ Physics Professor Tim Ralph as quoted by The Speaker.

The findings were published in the journal Nature Communications and gained support from the country’s key institutions on quantum physics.

Some of the biggest examples of why the two approaches can’t be reconciled concern the so-called space-time loop. Einstein suggested that you can travel back in time and return to the starting point in space and time. This presented a problem, known commonly as the 'grandparents paradox,' theorized by Kurt Godel in 1949: if you were to travel back in time and prevent your grandparents from meeting, and in so doing prevent your own birth, the classical laws of physics would prevent you from being born.

But Tim Ralph has reminded that in 1991, such situations could be avoided by harnessing quantum mechanics’ flexible laws: “The properties of quantum particles are ‘fuzzy’ or uncertain to start with, so this gives them enough wiggle room to avoid inconsistent time travel situations,” he said.

There are still ways in which science hasn’t tested the meeting points between general relativity and quantum mechanics – such as when relativity is tested under extreme conditions, where its laws visibly seem to bend, just like near the event horizon of a black hole.

But since it’s not really easy to approach one, the UQ scientists were content with testing out these points of convergence on photons.

"Our study provides insights into where and how nature might behave differently from what our theories predict," Professor Ralph said.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

นักวิทยาศาสตร์ได้จำลองการเดินทางข้ามเวลา โดยใช้อนุภาคของแสงที่ทำหน้าที่เป็นควอนตัมอนุภาคส่ง และจากนั้น นำกลับไปเก็บ space-time นี่คือขั้นมากตอนแต่งสองทฤษฎี irreconcilable มากที่สุดในฟิสิกส์

ตั้งแต่เดินไปทางหลุมดำการดูถ้าจะงอ วัตถุที่ต้อง ตัด หรือใส่เองกลับกันใน inexplicable วิธีที่เป็นบิตของการเดินป่า นักวิทยาศาสตร์ได้ตัดสินใจที่จะหาจุดบรรจบกันระหว่างควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในสภาพห้องปฏิบัติการ และก็ประสบความสำเร็จ

นักวิจัยออสเตรเลียจากการเรียนวิชาคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ของ UQ อยากต่อหลุมในความขัดแย้งที่มีอยู่ระหว่างสองฟิสิกส์เรามักยอมรับทฤษฎี ซึ่งเป็นงานไม่ง่าย: คง คุณมีทฤษฎีของไอน์สทั่วไปทฤษฎีสัมพัทธภาพ การทำนายพฤติกรรมของวัตถุขนาดใหญ่เช่นดาวเคราะห์และชื่อดาราจักร แต่ คุณมีสิ่งที่กฎหมายมีทั้งแคลช ด้วยไอน์สของ – และทฤษฎีควอนตัม ซึ่งอธิบายถึงโลกของเราในระดับโมเลกุล และนี่คือสิ่งที่ได้น่าสนใจ: เรายังมีความคิดคอนกรีตทั้งหมดหลักการเคลื่อนไหวและการโต้ตอบที่หนุนที่ฟอร์ดที่มีทฤษฎีนี้

กฎหมายธรรมชาติของอวกาศและเวลาก็ทำลายลงมี

อนุภาคแสงที่ใช้ในการศึกษาจะเรียกว่า photons และในการศึกษานี้มหาวิทยาลัยของรัฐควีนส์แลนด์ พวกเขายืนในสำหรับอนุภาคจริงควอนตัมเพื่อหาวิธีที่ทำงานในขณะเคลื่อนย้ายผ่านอวกาศและเวลา

ทีมงานจำลองพฤติกรรมของโฟตอนเดี่ยว ที่เดินทางกลับในเวลาผ่าน wormhole ตรงกับของตนเองเราเป็นเหมือนเก่า "เราใช้ photons เดียวนี้ แต่ในเวลาถูกจำลองโดยโฟตอนที่สองเล่นหนึ่งลงมาแล้วเดินทางโฟตอน กล่าวว่า ศาสตราจารย์ฟิสิกส์ UQ Tim Ralph เสนอราคา โดยลำโพง

ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ในสมุดรายวันการสื่อสารของธรรมชาติ และได้รับการสนับสนุนจากสถาบันหลักของประเทศในควอนตัมฟิสิกส์

บางอย่างที่ใหญ่ที่สุดของทั้งสองแจ้งเหตุไม่สามารถกระทบยอดกังวลห่วง space-time เรียกว่า ไอน์สแนะนำว่า คุณสามารถเดินทางกลับในเวลา และกลับไปจุดเริ่มต้นของเวลา นี้นำเสนอปัญหา รู้จักกันโดยทั่วไปเป็น 'ตายาย paradox,' theorized โดย Kurt Godel ใน 1949: หากคุณต้องเดินทางกลับในเวลา และป้องกันไม่ให้ปู่ย่าตายายของคุณ จากการประชุม และทำการป้องกันไม่ให้เกิดของคุณเอง กฎหมายคลาสสิกของฟิสิกส์จะป้องกันคุณจากการเกิดมา

Tim Ralph แต่มีเตือนที่ใน 1991 ไม่สามารถหลีกเลี่ยงสถานการณ์ดังกล่าว โดยควบคุมกฎหมายยืดหยุ่นของควอนตัม: "คุณสมบัติของควอนตัมอนุภาค 'เอิบ' หรือไม่แน่นอนจะเริ่มต้นด้วย, ดังนี้ให้พวกเขาพอ wiggle เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์เดินทางตรงเวลา เขากล่าวว่า

มียังคงวิธีวิทยาศาสตร์ไม่ทดสอบจุดประชุมทั่วไปทฤษฎีสัมพัทธภาพและควอนตัม – เช่นเมื่อมีทดสอบภายใต้เงื่อนไขมาก ซึ่งกฎหมายมองเห็นดูเหมือนจะ งอ ทฤษฎีสัมพัทธภาพเหมือนใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ

แต่เนื่องจากไม่ได้จริง ๆ ง่ายวิธีหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ UQ เนื้อหากับการทดสอบเหล่านี้จุดบรรจบกันบน photons

"เราศึกษาให้ลึกซึ่ง และวิธีธรรมชาติอาจทำงานแตกต่างจากทฤษฎีของเราทำนาย กล่าวว่า ศาสตราจารย์ Ralph

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นักวิทยาศาสตร์ได้ค่าเวลาเดินทางโดยใช้อนุภาคของแสงเป็นอนุภาคควอนตัมส่งออกไป แล้วนำกลับไปตั้งที่ เวลาเดิม นี้เป็นขั้นตอนใหญ่ที่มีต่อการแต่งงานกับสองของทฤษฎีที่ไม่เข้ากันที่สุดในฟิสิกส์ .

ตั้งแต่การเดินทางไปยังหลุมดำเพื่อดูว่าวัตถุที่คุณถืออยู่ จะงอแตกใส่ตัวเองกลับมารวมกันในวิธีที่ลึกลับเป็นบิตของ Trek , นักวิทยาศาสตร์ได้ตัดสินใจที่จะหาจุดของการบรรจบกันระหว่างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและควอนตัมในสภาพห้องทดลอง และก็ประสบความสำเร็จ

นักวิจัยออสเตรเลียจาก UQ ของโรงเรียนคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ต้องการเสียบช่องโหว่ในความขัดแย้งที่มีอยู่ระหว่างสองของเรามากที่สุดได้รับการยอมรับทฤษฎีฟิสิกส์ ซึ่งไม่ใช่งานง่าย : ในมือข้างหนึ่งคุณมีทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ซึ่งคาดการณ์พฤติกรรมของวัตถุขนาดใหญ่อย่างดาวเคราะห์และกาแลกซี่ แต่ ในอื่น ๆคุณมีบางอย่างที่กฎหมายอย่างสมบูรณ์ ปะทะกับไอน์สไตน์ – และนั่นคือทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งอธิบายโลกในระดับโมเลกุล และนี่คือสิ่งที่ได้รับที่น่าสนใจ : เรายังไม่มีความคิดที่ชัดเจนของหลักการทั้งหมดของการเคลื่อนไหวและการโต้ตอบที่หนุนทฤษฎีนี้

ธรรมชาติกฎหมายของอวกาศและเวลาก็หยุดลงตรงนั้น

แสงที่ใช้ในการศึกษา ได้แก่ อนุภาคที่เรียกว่าโฟตอน และในปีนี้มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ศึกษา พวกเขายืนสำหรับอนุภาคควอนตัมที่แท้จริงเพื่อค้นหาวิธีการที่พวกเขาประพฤติ ขณะเคลื่อนที่ผ่านพื้นที่และเวลา .

ทีมงานจำลองพฤติกรรมของโฟตอนเดี่ยว ที่เดินทางกลับในเวลาผ่านรูหนอน และตรงกับ ของตนเองเหมือนกัน ( เก่า ) ." เราใช้โฟตอนเดี่ยวทำ แต่เวลาเดินทาง ) โดยใช้แสงที่สองที่จะเล่นส่วนหนึ่งของชาติที่ผ่านมาของเวลาเดินทาง ) , " กล่าวว่าศาสตราจารย์ทิม ราล์ฟ UQ ฟิสิกส์เป็นที่ยกมาโดยผู้พูด

ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature การสื่อสารและได้รับการสนับสนุนจากประเทศ สถาบันหลักในฟิสิกส์ .

บางส่วนของที่ใหญ่ที่สุด ตัวอย่างของเหตุผลที่ทั้งสองวิธีไม่สามารถคืนดีกับที่เรียกว่า ห่วงเรื่องมิติเวลาและอวกาศ ไอน์สไตน์แนะนำให้คุณสามารถเดินทางกลับในเวลาและกลับไปที่จุดเริ่มต้นในพื้นที่และเวลา นี้นำเสนอปัญหาที่เป็นที่รู้จักกันเป็น ' - Paradox ' โดยเคิร์ทเกอเดล theorized ในปี 1949 :ถ้าคุณจะเดินทางกลับในเวลาและป้องกันไม่ให้ คุณตาคุณยายจากการประชุม ทำให้ป้องกันการเกิดของคุณเอง กฎของฟิสิกส์คลาสสิกจะป้องกันคุณจากการเกิด

แต่ทิม ราล์ฟ ได้เตือนว่า ในปี 1991 , สถานการณ์เช่นนี้อาจจะหลีกเลี่ยงโดยการควบคุม ' ควอนตัมกลศาสตร์ที่มีกฎหมาย : " สมบัติของ อนุภาคควอนตัม ' ปุย ' หรือความไม่แน่นอนที่จะเริ่มต้นด้วยดังนั้นนี้จะช่วยให้พวกเขาพอ wiggle เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์ท่องเที่ยวที่ไม่สอดคล้องกัน , " เขากล่าว .

มีอีกวิธีซึ่งยังไม่ได้ทดสอบวิทยาศาสตร์ประชุมจุดระหว่างกลศาสตร์ควอนตัมและสัมพัทธภาพทั่วไป ) เช่นเมื่อสัมพัทธภาพคือทดสอบภายใต้เงื่อนไขที่รุนแรงที่กฎหมายอย่างเห็นได้ชัด ดูเหมือนจะงอ เหมือนใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์

ของหลุมดำแต่มันก็ไม่ง่ายที่จะวิธีการหนึ่ง UQ นักวิทยาศาสตร์เนื้อหากับการทดสอบเหล่านี้จุดที่บรรจบกับโฟตอน

" การศึกษาของเราให้ข้อมูลเชิงลึกในและวิธีการที่ธรรมชาติอาจจะทำตัวต่างจากทฤษฎีของเราทำนาย " ศาสตราจารย์ราล์ฟกล่าว .