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时间旅行真的可以!但得制造一个虫洞

2017-10-9 10:57| 发布者: kevin| 查看: 98| 评论: 0

摘要: 狭义相对论告诉我们,太空三维空间和时间的单一维度像交织在一起的织布一样,我们不可能把它们当作是独立的实体,只有单一的统一实体——时空。我们也不能考虑空间运动时完全不考虑时间运动,反之亦然。左右、上下、 ...

狭义相对论告诉我们,太空三维空间和时间的单一维度像交织在一起的织布一样,我们不可能把它们当作是独立的实体,只有单一的统一实体——时空。我们也不能考虑空间运动时完全不考虑时间运动,反之亦然。左右、上下、向后和向前都是平等的。

然而,时间似乎有些不同,我们在空间中拥有完全的行动自由,只是时间似乎有一个 " 箭头 ",而空间维度却是非常灵活通用的。

时间和空间之间具有一定的统一性,这将引发一个明显的问题:如果出现任何可能性的时间旅行,将在怎样的情况下发生?

美国俄亥俄州立大学天体物理学家保罗 · 萨特(PaulSutter)指出,是的,未来有可能会出现时间旅行!我们无法避免我们进入未来,但是我们能够控制穿行时间的速度,这是相对论的另一个推演结果:并不是所有的时钟都是相同的。

你穿越空间的速度决定了你穿越时间的速度,如果你建造了一枚足够大的火箭,可提供 1G 均匀加速度(每秒每秒 9.8 米;这与地球引力在其表面提供的加速度数值一致),这将抵达银河系中心,用你一生数十年时间穿行 2 万光年。

期间你可以停留几个小时,在银河系中心的人马座 A 黑洞附近 " 进行野餐 ",之后返回火箭抵达地球。

当你回到地球时,你将有资格领取退休金,但是地球上的状况发生了很大变化,虽然你在太空飞船上仅度过了几十年时间,但是地球上已度过大约 4 万年时间。

时间是相对的,但对于任何人,时间都朝向同一个方向运行。要解答是否我们反向时间旅行,是广义相对论领域需要探讨的问题,广义相对论不仅是我们理解引力的数学语言,而且能够在空间 - 时间及其运动之间建立完全连接。

在广义相对论中,我们提出一个带有技术性的问题:是否一些物质和能量(扭曲空间 - 时间的物质)排列允许 " 封闭类时曲线(CTCs)" 的存在?

这种可能性是有限的,目前科学家知道大约有 6 种已知时空类型允许 " 封闭类时曲线 " 的存在,或者时间旅行至过去。

例如:库尔特 · 古德尔(KurtGodel)发现如果宇宙膨胀处于加速状态,宇宙则处于旋转状态," 封闭类时曲线 " 将允许我们旅行进入过去的时空。

但是古德尔的观点是没有实际意义的,所有观测表明宇宙并非旋转,因此特殊的方案无法应用于我们的宇宙,时间旅行至过去是不可能实现的。

但是如果我们建造一个无限长的超级圆柱体,使其接近光速沿轴旋转,它将拖延超级圆柱体周围的时空,旋转圆柱体周围的某些路径将在过去的时间里终结,幸好宇宙中不存在这种无限长的超级圆柱体。

如果人们制造一个虫洞(时空中两个遥远位置之间的捷径),使其一端接近光速,然后再恢复正常,此时正常的时间膨胀效应将使虫洞一端处于另一端的 " 未来 ",因此你能够快速穿过虫洞,并抵达过去的时空。


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