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試想像,我們的存在其實編碼在有限的頻寬上,就像一部超高畫質的3D立體影片,而現在這個我們所認知且喜愛的三維空間,其實不過是某個二 維平面的全像投影(holographic projection)而已。
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4 ? F. w2 l+ }+ U目前在美國伊利諾州,有位科學家正進行一項花費一百萬美元的實驗,希望在2011年底前,打造出兩座全世界最精準的時鐘,用以測試上述假設 是否成立。
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對研究成果不看好的人所在多有,但他們質疑的理由很合理:時間、空間、質量及宇宙中其他特性的最小單位是「普朗克」(Planck units),因 為普朗克單位極其微小,很難用實驗精準測定,舉例來說,一普朗克長度單位,只有質子寬度的100億分之一。tvb now,tvbnow,bttvb4 g* u4 r' Y% I, E
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粒子天體物理學家霍根(Craig Hogan)任職於伊利諾州費米國家加速器實驗室(Fermilab),他雖然面對這個棘手難題,可不會就此放棄。
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0 S) g" m( S/ A$ `tvb now,tvbnow,bttvb霍根想貫徹一個十分激進的概念,打造出兩座全世界最精準的鐘,驗證普朗克單位。這兩座所謂的鐘,其實就是稱為「全像干涉儀」 (holometer)的雷射干涉儀(laser interferometer),各裝設二道131呎長的支臂,兩組支臂皆相互垂直,機體呈L形。這些支臂的功能是用來 掃描,偵測時空結構中是否有「像素」的存在。全像干涉儀會從同一點射出2道雷射光線,分別從2道支臂穿出,支臂前方皆設有一探測器;如果 時空中確實有像素,那這兩道雷射光到達探測器的時間點應該會不同。
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霍根說:「我們想找出兩道雷射光的速度何時開始不一樣。我們想要偵測到宇宙中最小的單位。這十分有趣,就像是古老的物理實驗,沒做完前 不會知道結果。」
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3 n, G+ i1 j9 H0 H這兩座全像干涉儀在費米實驗室綠草如茵的園區裡,位於一處地底隧道,現在仍興建中。待建造完成後,研究團隊會將兩座全像干涉儀以大致上 下相疊的方式擺放,讀取同一個普朗克尺度的「雜訊」(noise,此處即指雷射光)。霍根表示,一旦儀器校準完畢,並將環境干擾納入計算,不 用幾分鐘,就能知道兩台探測器偵測到光線的時間點是否相同。
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若研究團隊第一次能探測到重大成果,便會把兩台全像干涉儀分開,再進行一次同樣的偵測。若第二次實驗中兩台儀器探測到雜訊的時間不一 致,那就代表時空的解析度可能是有限的。 未知雜訊
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全像干涉儀的概念發想,主要來自一個名為的GEO600實 驗中所偵測到的雜訊。GEO600實驗中所使用的儀器,是要用來偵測重力波(gravity wave)的。所謂重力波,就是時空中的波動,例如在黑洞相撞時即可能產生。GEO600使用的這個儀器也是雷射干涉儀,與全像干涉儀類似,但 儀器支臂tvb now,tvbnow,bttvb; g& f# H+ R0 m G, I
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