2名科学家获得2026年诺贝尔化学奖 19:25 广告 广告 广告 了解详情 > 会员跳广告 首月9.9元 秒后跳过广告
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今天我们就从量子角度出发,聊聊“平行宇宙” 要探讨前往平行宇宙的可能性,我们首先要理解量子世界那些反常识的法则。
在量子尺度上,粒子的行为与我们日常经验大相径庭。
它们可以同时处于多个状态的叠加,直到被观测时才“坍缩”到一个确定的状态,这便是著名的“量子叠加态”。
此外,量子纠缠现象更是让爱因斯坦都称之为“鬼魅般的超距作用”,两个或多个粒子无论相隔多远,都能瞬间影响彼此的状态。
这些奇特的量子现象,让科学家们开始思考:如果微观世界如此奇妙,那么在宏观世界,甚至宇宙尺度上,是否也存在着类似的多重可能性?这就引出了“平行宇宙”的假说。
平行宇宙的理论基础 平行宇宙理论认为,存在着无数个与我们所在的宇宙并行发展的其他宇宙。
这些宇宙可能有着不同的物理定律、历史事件甚至生物形态。
在量子多世界诠释中,每一次量子测量导致的状态坍缩,实际上都意味着宇宙的“分裂”,产生了一个新的平行宇宙,其中包含了测量后所有可能的结果。
从这个角度看,我们的每一次选择、每一次随机事件,都可能是在创造新的平行宇宙。
那么,问题来了:我们是否能够跨越这些宇宙的界限,前往其他平行宇宙? 从目前的科学认知来看,跨越平行宇宙面临着巨大的挑战。
首先,我们尚未发现任何能够连接不同宇宙的“桥梁”或“通道”。
量子纠缠虽然展现了粒子间的神秘联系,但这种联系并不等同于宇宙间的通道。
其次,即使存在这样的通道,跨越宇宙所需的能量和技术也是我们目前无法想象的。
量子世界中的现象往往需要在极端条件下(如极低温、极强磁场)才能观测到,而跨越宇宙的壮举无疑需要更加苛刻的条件。
更重要的是,我们对于平行宇宙的了解还非常有限。
我们不知道这些宇宙是否真的存在,更不知道它们的具体性质和规则。
因此,在可预见的未来内,跨越平行宇宙可能仍然只是科幻作品中的情节。
新华社发 新华社北京10月7日电(记者魏梦佳)中国科学家利用自主研制的148纳米连续波真空紫外激光以及掺钍-229氟化钙晶体,在国际上率先研制出核光钟并实现其稳定运行,将量子精密测量由电子跃迁拓展至原子核跃迁。
这一突破性成果7日晚在线发表于国际权威期刊《自然》。
核光钟是利用激光精确驱动一种特殊放射性同位素“钍-229”实现其原子核内部的能级跃迁,并以这一核跃迁的频率作为基准的计时装置。
清华大学物理系主任、杨振宁高等研究院教授翟荟表示,核光钟有望成为新一代时间频率基准,其研制成功是本世纪以来量子精密测量领域的重要突破。
“核光钟的研制成功及稳定运行意味着人们对量子操控的能力深入到原子核尺度,为量子精密测量和量子操控开辟了新的研究方向。
”他说。
清华大学物理系副教授、北京量子信息科学研究院兼聘研究员丁世谦介绍,原子钟是利用原子内部的电子在特定能级间的跃迁作为频率基准,好像“听电子的节拍”,而核光钟则是把“钟摆”放进原子核内部,利用原子核不同能级间的跃迁来计量时间,相当于“听原子核内部的节拍”来计时。
科学家认为,由于原子核尺度远小于原子尺度,受外界电磁环境扰动影响更小,因而核光钟有望提供比传统原子钟更高精度、更实用的时间频率基准。
9月28日,清华大学研究团队在实验室工作。
新华社发 为此,丁世谦带领团队,历经4年多艰难攻关,最终在国际上首次研制出148纳米连续波真空紫外激光,解决了精确驱动钍-229原子核内部能级跃迁的核心光源难题,同时与合作团队共同研制出微量钍-229掺杂氟化钙晶体,为核光钟研制奠定了核心技术基础。
在此基础上,团队又将激光频率稳定锁定至核跃迁,实现了核光钟秒级稳定度优于同期欧洲团队接近一个数量级,性能国际领先。
“目前,我们已建立从核心光源、核光钟晶体、核跃迁光谱到闭环运行的完整技术体系。
”丁世谦说。
科研人员认为,核光钟是当前量子精密测量领域国际竞争的重要前沿,固态核光钟具有潜在的小型化和工程化优势,未来有望为卫星导航、深空探测等场景中的高精度时间频率需求提供实用的技术选择。
此外,由于钍-229核跃迁对基本常数变化等新物理效应具有显著增强的灵敏度,核光钟还可为检验基本物理规律提供新的精密探测平台。