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#科学家称时间或是多维的#【时间或是多维而非一维】据美国《大众机械》月刊网站9月21日报道，如果你能以超光速旅行，宇宙会是什么样子？这个问题的答案或许能为量子力学的种种奥秘提供出人意料的解释。我们的宇宙遵循某些规则，它们源自物理学的不同分支。然而，这些规则有时似乎彼此矛盾，或者无法完全协调一致。另一些情况下，某些规则的出现显得毫无来由，缺乏明确的解释。爱因斯坦的狭义相对论是帮助我们理解宇宙的一套规则。这一理论指出，时间和空间交织成一个四维结构，称作时空，其中包含三个空间维度和一个时间维度。时间很特殊，因为我们只能向着未来移动，而不像在空间维度中那样可以往任意方向自由移动。此外，该理论还告诉我们，在时空中的运动速度不能超过光速(每秒约30万公里)。另一方面，量子力学阐述亚原子系统(即比原子更小的粒子)的运作规律，而这些规律往往显得极其怪异。例如，在量子力学中，粒子似乎能同时出现在多个位置，而且我们永远无法确切预知粒子最终会出现在何处。事实上，为了描述这些规则，我们不得不引入一套全新的概念体系，即“波粒二象性”。根据这一观点，粒子并非传统意义上的实体微粒，而是不断起伏的概率波。在波峰处，我们下次找到这个粒子的可能性很大；而在波谷处，我们则不太可能看到这个粒子。量子力学的这些规则还允许出现看似矛盾的现象。比如量子纠缠，即一个粒子能够瞬间影响另一个粒子，这种相互作用的速度远远超过狭义相对论设定的光速极限。为了探究这些问题，华沙大学和牛津大学的研究人员在一篇论文中曾提出一个截然不同的问题：如果你能以光速旅行，宇宙会呈现出怎样的景象？要知道，在狭义相对论的框架下，物体不仅无法从亚光速状态加速达到光速，更遑论超越光速了。但狭义相对论的规则也允许一种相反情况：物体一开始就以超光速运动，但随后永远无法减速至光速以下。研究人员指出，对于那些本身就以超光速运动的观测者而言，时间和空间之间的联系发生反转。超光速观测者看到的不是三个空间维度加一个时间维度，而是三个时间维度加一个空间维度。这意味着粒子会同时沿着多条轨迹运动；实际上，它是同时向多个未来进发。从我们的亚光速视角来看，这些超光速物体的行为完全不像粒子，反而更像波。试想一下：如果你投掷一个棒球，它只会沿一条路径运动；但如果棒球落入附近的池塘，产生的水波会同时向多个方向扩散。研究人员认为，这种视角的转变可能为量子力学的种种奥秘提供解释。诸如量子纠缠、随机概率、波粒二象性以及量子力学的其他常见效应似乎都是这种超光速视角的自然产物。这些规则不再是毫无缘由地凭空出现(这通常是量子力学中的默认情况)，而是有了潜在的理由。事实上，研究人员指出，在这种视角下，粒子的概念已完全失效。取而代之的是场，即存在于整个时空之中的波。研究人员还指出，许多物理学理论，尤其是关于极早期宇宙基本物理过程的理论，早已采用具有超光速特性的场。然而，名为“快子”的单个粒子是否真的能以超光速运动，仍是一个悬而未决的问题。这是因为，如果此类粒子确实存在，那将彻底颠覆宇宙中的基本概念，例如因果律以及我们熟知的从过去向未来的时间演进。不过，量子力学本身就已经挑战这些概念，因此宇宙完全有可能正是遵循着这些反直觉的规则在运行。也许，我们只需要在这些情况之间建立联系。（编译/赵菲菲）