时间旅行在现实中可能吗?

2022/6/21 21:39:55 人评论 次浏览 分类:文化长廊  文章地址://www.e-cumulus.com/community/4283.html

时间旅行的故事在流行文化中数不胜数,在电影、电视和文学作品中有无数关于时间旅行情节。甚至有人认为,最早的时间旅行故事,可以追溯到索福克勒斯(Sophocles)在2500多年前写下的著名悲剧《俄狄浦斯王》。

但时间旅行在现实中是可能的吗?这也是许多科学家思考的问题。


如果只用一个最简单的方式回答,很多人可能会说,答案是否定的。原因可以有很多,比如那是物理学定律所不允许的,也绕不开技术上的挑战。此外,还有时间旅行的悖论问题。又或者,时间本身就是一种“幻觉”。

时间

物理定律

我们都知道,阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)的相对论描述了时间、空间和引力的性质,那是我们已知的关于时间最深刻的理论。我们会认为,时间旅行是相对论所不允许的。但“不幸”的是,爱因斯坦在普林斯顿高等研究院的一位同事、数学家库尔特·哥德尔(Kurt Gödel)发明了一个宇宙,在那个宇宙中,时间旅行不仅是可能的,而且过去和未来其实密不可分地纠缠在一起。

我们实际上可以设计某种时间机器,但(原则上)成功的提案里大多需要负能量,或者说负质量,这在我们这个宇宙中似乎并不存在。如果你扔下一个具有负质量的网球,它会往上掉。这个论点并不能令人满意,因为它在通过引入另一种我们无法真正理解的想法(负能量或负质量),来解释为什么我们不能实践时间旅行。


数学物理学家弗兰克·蒂普勒(Frank Tipler)倒是构思了一个不需要负质量的时间机器,但它却需要比宇宙中存在的更多能量。


时间旅行同样违反了热力学第二定律。这一著名定律指出,熵或随机性始终会增加。时间只能向一个方向流动,换句话说,你没有办法把一盘炒蛋复原成一颗生鸡蛋。更具体地说,我们想要进行时间旅行,就是从现在的高熵状态进入过去的低熵状态,而这是不可能的。


这个论点起源于宇宙学家亚瑟·爱丁顿(Arthur Eddington),它充其量是不完备的。也许它可以阻止你穿越到过去,但仔细想想,它并没有堵死时间旅行到未来的路。然而在现实中,“快进”到下周四和“倒带”回上周四其实一样难。


解决悖论问题

毫无疑问,如果我们可以自由地进行时间旅行,就会遇到悖论。最极端、也最著名的例子就是“祖父悖论”:如果一个人借助时间机器穿越回过去,在自己的祖母怀上父亲之前就谋杀了祖父,从而抹杀了自己出生的可能性。但从逻辑上讲,一个人不可能既存在又不存在。最著名的科幻电影之一《终结者》其实就涉及了祖父悖论。

库尔特·冯内古特(Kurt Vonnegut)的小说《五号屠场》也描述了如何规避祖父悖论。如果自由意志根本不存在,那就不可能在过去杀死自己的祖父,因为他在过去没有被杀死。小说的主人公毕利只能穿越到他的世界线(他存在的时间线)上的其他点,但不能穿越到时空的其他点上,所以他甚至无法盘算杀死他的祖父。


《五号屠场》中的宇宙与我们所知的一切是一致的。热力学第二定律在其中运转良好,与相对论也没有冲突。但它与我们认为的某些东西不一致,比如自由意志。你可以观察过去,就像看电影一样,但你不能干涉其中的人的行为。


我们能否允许修改过去进行实际修改,以便回到过去并谋杀祖父?根据一些多元宇宙的理论,不同的宇宙其实有许多时间线。


时间是一条河

罗马皇帝马可·奥勒留写道:时间就像一条由发生的各种事件构成的河流,它是一条湍急的河流;因为什么事情一旦被看到了,它就被带走了,而另一件事会替代它,而随后也会被带走。

我们可以想象,时间确实流过宇宙中的每一个点,就像河水流过岩石一样。但我们很难让这种想法变得精确。流动是一种变化率,河流的流动是在一定时间内通过特定长度的水量。因此,如果时间是一种流动,它就是以每秒一秒的速度行进的,这显然不是一种非常有帮助的见解。


理论物理学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)提出,“时序保护猜想”一定存在,那是一则尚不为人知的物理原理,它真正让时间旅行变得不可能。霍金的概念起源于这样的想法:我们无法知道黑洞内部发生了什么,因为我们无法从黑洞中获得信息。那么,用这样的论点来说,我们不能进行时间旅行,是因为我们不能进行时间旅行。


还有研究人员正在研究一种更基本的理论,也就是时间和空间是从其他东西中“涌现”出来的。它被称为量子引力,但想要得到这样的理论困难重重,它暂时还不存在。


那么,时间旅行到底有没有可能?也许是不可能的,但我们还不确定!
作者:
Watson

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