自该领域开始以来，物理学家一直在努力理解时间的本质。但一项新的理论研究表明，时间可能只是在量子水平上编织的幻觉。

一项新的研究表明，时间可能不是宇宙的基本元素，而是量子纠缠产生的幻觉。

对物理学家来说，时间是一个棘手的问题；它在我们最好的宇宙理论之间的不一致行为导致了一个僵局，阻止了研究人员找到一个“万有理论”，或者一个解释宇宙中所有物理现象的框架。

但在这项新研究中，研究人员表示，他们可能已经找到了解决这个问题的线索：通过将时间作为量子纠缠的结果，即两个相距遥远的粒子之间的奇怪联系。该团队于5月10日在《物理评论A》杂志上发表了他们的发现。

“存在一种既符合经典定律又符合量子定律的引入时间的方法，这是纠缠的一种表现，”意大利国家研究委员会的物理学家、第一作者亚历山德罗·科波告诉我们。“时钟和系统之间的关联创造了时间的出现，时间是我们生活中的基本要素。”

在量子力学中，我们关于微观世界的最好理论，时间是一种固定的现象 —— 一种从过去到现在的不可阻挡的单向流动。它仍然存在于它所测量的奇异而不断变化的量子系统之外，只能通过观察外部实体的变化才能看到，比如时钟的指针。

然而，根据爱因斯坦的广义相对论 —— 它描述了更大的物体，比如我们的身体、恒星和星系 —— 时间与空间交织在一起，可以在高速或重力的作用下扭曲和膨胀。这让我们两个最好的现实理论陷入了根本的僵局。没有它的解决方案，一个连贯的万物理论仍然是遥不可及的。

“似乎在量子理论中存在严重的不一致，”科波说。“这就是我们所说的时间问题。”

为了解决这个问题，研究人员转向了一种名为Page和Wootters机制的理论。该理论于1983年首次提出，它认为时间是通过一个物体与另一个物体的量子纠缠而产生的，而另一个物体则充当时钟。另一方面，对于一个没有纠缠的系统来说，时间是不存在的，系统认为宇宙是凝固不变的。

通过将Page和wooters的机制应用于两个纠缠但不相互作用的理论量子态 —— 一个是振动的谐振子，另一个是一组作为时钟的微小磁铁 —— 物理学家发现，他们的系统可以用薛定谔方程完美地描述，该方程预测了量子物体的行为。然而，代替了时间，他们版本的著名方程是根据充当时钟的微小磁铁的状态运行的。

这种见解并不新鲜，但该团队的下一步是。他们重复了两次计算，首先假设磁钟和谐振子是宏观(更大)的物体。他们的方程简化为经典物理学的方程，表明时间的流动是纠缠的结果，即使对于大尺度的物体也是如此。

“我们坚信，正确和合乎逻辑的方向是从量子物理学开始，了解如何达到经典物理学，而不是相反，”科波说。

其他物理学家对此表示谨慎。尽管发现Page和wooters的机制对于时间的量子起源是一个迷人的想法，但他们说还没有产生任何可测试的东西。

“是的，将宇宙时间视为量子场和三维空间量子态之间的纠缠在数学上是一致的，”牛津大学量子信息科学教授Vlatko Vedral表示，他没有参与这项工作。“然而，没有人知道这幅画是否会产生新的或富有成果的东西 —— 比如对量子物理学和广义相对论的修正，以及相应的实验测试。”

尽管存在这些疑问，但从量子力学中建立时间的基础理论可能是一个有希望的起点 —— 只要它们能够适应实验。

纽约罗彻斯特大学的理论物理学家亚当·弗兰克没有参与这项研究，他告诉我们说：“也许纠缠在某些方面发挥了作用。也许理解时间的唯一方法不是从上帝之眼的角度，而是从内在的角度，从追问生命中是什么体现了世界的这样一种面貌的角度。”

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