本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映的是作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
去年九月，我在《大眾科學》上發表了一篇文章，內容是關於時間終結意味著什麼——世界如何不再以單向的因果序列展開。例如，一些過程可能導致時間變形為空間維度。上週，實驗人員宣佈他們在實驗室裡模擬了這樣一場時間災難。由於無法跟上預印伺服器上物理論文的湧現速度，我在arXiv部落格上發現了這篇文章，我強烈推薦給所有物理愛好者。
馬里蘭大學的伊戈爾·斯莫利亞尼諾夫 (Igor Smolyaninov)和他的同事所做的是一種間接的方式——一種類比的類比。他們並沒有使我們所知的時間戛然而止。相反，他們建立了一個物理學家經常繪製的時空圖的實驗版本。在這些圖中，其中一個軸——按照慣例，垂直軸——被指定為時間。然後，線條代表運動中的物體。為了確保沒有任何東西的運動速度超過光速，引入了新的幾何規則。斯莫利亞尼諾夫的團隊實際上構建了一個複合圖：下半部分是時空，上半部分是空空。在中間點，垂直軸從時間突然變為空間，幾何規則恢復為通常的歐幾里得形式，而有趣之處在於弄清楚物質在該連線點處發生了什麼。
這個模型忠實地再現了時空，因為一個顯著的事實：描述時空的方程式（基於愛因斯坦的相對論）與描述普通流體和固體系統的方程式在數學上是相同的。科學家經常使用隱喻，但在這種情況下，隱喻不僅僅是簡單的比較，而是一個精確的模型。許多物理學家利用這一事實構建了黑洞的流體模型，去年，加拿大和義大利的研究小組聲稱在這些模型中檢測到了霍金輻射的類似物。一些理論家非常認同這種等價性，他們認為時空可能實際上是一種流體。
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斯莫利亞尼諾夫和他的同事使用等離子體來建立他們的類似物，等離子體是一種二維形式的光，沿著金屬和絕緣體之間的介面移動。等離子體很容易用類似於平面世界的鏡子、透鏡、偏振器和雷射器來操縱。2006年，《大眾科學》授予斯莫利亞尼諾夫SA50獎，以表彰他使用捕獲等離子體的甘油液滴建立黑洞類似物。他的團隊還構建了可能在現實世界中不存在的引力系統模型，例如蟲洞時間機器。
在最新的壯舉中，斯莫利亞尼諾夫和他的同事建立了平面世界的超材料等效物，該材料具有在自然界中未見的新穎光學特性。他們在金屬上沉積了丙烯酸條紋；改變條紋的寬度和間距會改變有效介電常數，這是一種控制等離子體傳播的電學特性。在一個方向上，介電常數為正（就像在天然材料中一樣）。在垂直方向上，介電常數為負。負方向的行為類似於時空圖上的時間軸。等離子體的路徑與物理學家用來表示物體運動的線條相匹配。
為了帶來時間的終結，斯莫利亞尼諾夫和他的同事調整了條紋間距，使有效介電常數從負變為正。他們發現等離子體的強度急劇增加，導致非線性效應，在時空中，這將對應於粒子的產生——基本上就是霍金輻射。簡而言之，物質會在時間終結時變得混亂。它不會溫順地進入那美好的夜晚。
物理學家提出時間可能變形為空間的原因之一是，它可能解釋宇宙加速，而無需任何暗能量。本質上，當我們接近時間的終結時，我們對時間的感知會減慢，從而導致宇宙膨脹顯得加速。時間的終結就像雕像一樣將宇宙凍結在原地。這似乎沒有發生在馬里蘭大學的模型中，但也許一個變體可以探索這個想法。所以我認為這僅僅是時間終結研究的開始。
時間終結實驗（顯微鏡下的樣品，被藍色雷射照射）。照片由伊戈爾·斯莫利亞尼諾夫提供