电影《时空骇客》的科学：隐形传输和虫洞

 

早上打开电脑,看见了这样一篇报道,让我再一次感悟到科学的神奇,让我更坚信了,在这样的一个世界中,"Nothig is Impossible".

科学家说的隐形传输并不意味着跟这部新片里一样，物体从一个地方隐形传输到另一个地方。隐形传输也就是一个电子首先"缠上"两个电子，在这些粒子以某种特定的方式相互作用后，无论它们彼此如何影响，距离远近，都无关紧要，这就是爱因斯坦称之为"远距离幽灵行动"的量子物理学。这就是量子隐形传输。

电影《时空骇客》剧照

北京时间2月18日消息，据国外媒体报道，电影《时空骇客》(Jumper)从14日起在北美上映，片中讲述一名有着特异功能的人，可以通过意念随时随地将自己传送到世界上任何地方。这就是隐形传输(teleportation)，听起来荒谬，但在现实世界中并非没有可能。美国麻省理工学院理论物理中心主任爱德华-法希说：“物理学家相隔数英里隐形传输物体，并不违背物理规律。”但迄今为止，隐形传输仍仅限于单个光子。

　　科学家说的隐形传输并不意味着跟这部新片里一样，物体从一个地方隐形传输到另一个地方。相反，隐形传输需要获得一些东西的重要信息，也就是它的“量子态”，在它处精确再造。隐形传输也就是一个电子首先“缠上”两个电子，在这些粒子以某种特定的方式相互作用后，无论它们彼此如何影响，距离远近，都无关紧要，这就是爱因斯坦称之为“远距离幽灵行动”的量子物理学。

　　接下来，你把一个电子留在你选择的任何位置，把另一个电子带到你期盼的目的地。然后，你需要测出你要传输的电子的量子态，通过一种信号送往你的目的地，这里的另一电子就可利用收到的量子态再生成第一个电子。这就是量子隐形传输。

　　目前，科学家们已经可以将单个光子隐形传输数英里。但是，法希说：“将人类进行隐形传输，这个目标还很遥远。”首先，光测量一个物体的量子态就足以让你绝望。一般，人由10²⁷个以上的原子组成，每个原子由亚原子粒子(如质子、中子和电子)组成。测量一个人所有粒子的量子态可能需要很长很长的时间。如何用你希望输送到目的地的粒子群缠住一个人所有的原子仍是个未知数，而且，隐形传输一个由很多彼此相互作用的部分组成的物体，例如人，比传输一个独立光子复杂得多的多。法希说：“通过传统方法输送你希望传输的任何物体似乎要容易得多。”

　　在影片《时空骇客》中，人的隐形传输是通过衣物上的缝隙完成的。现实中，通过时空隧道(也称虫洞)的路径可能在理论上成立，进入虫洞的一个“口”，立即被从另一个口“吐出”。听起来简单，实则不易。美国麻省理工学院的物理学家马克斯-特格玛克说：“虫洞似乎不牢固，如果你设法穿过虫洞，它就会塌成一个黑洞。”

　　但是，利用暗能量稳固虫洞倒是可能，暗能量是推动宇宙加速膨胀的一种神秘动力。当然，既然暗能量是一种神秘力量，那么是否有办法真正使用它仍旧未知。而且，特格玛克说：“虫洞的入口看起来有点象黑洞。”

　　换句话说就是附近存在引力，并可轻松将周围一切撕得乱七八糟。这意味着如果你希望进入虫洞还能幸存下来，你需要一个非常大的虫洞，这样，作用于你的任何力量才能不计影响。如果不是这样的话，你的脚趾被拉扯的程度可能胜于头部，举例来说，就是将你拉成面条，这一过程科学家称之为“意大利面条”(spaghettification)。

　　即使虫洞和太阳的质量一样大，那么这个虫洞的直径也仅有大约两英里。特格玛克说：“这也能让你丧命。”他解释说：“在我们的银河系中心你需要类似巨型黑洞的东西。”质量大约是太阳质量的260万倍。那么，如能成功创造虫洞又会怎样呢？你仍需要将它的每个“口”或孔拉到你想要开始和停止的地方。只有能做到这些，你才能迅速来回往返。

　　特格玛克称，他希望影片《时空骇客》能让激起人们对科学的热情。他说：“我认为，今天的很多科学家是因受到科幻故事的启发才走进科学的。科学家看科幻作品有好处，因为它能让你提出有关现实本质的深层问题，你不希望只是找到正确答案，而是也会提出适当的问题。而且科幻作品可引出大问题。”(杨孝文）

电影《时空骇客》海报

 

电影《时空骇客》剧照

电影《时空骇客》剧照