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为什么科学家们坚持认为时间旅行是不可能的?

时间:2019-03-25 14:11:54

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为什么科学家们坚持认为时间旅行是不可能的?

时间旅行在科学上是可能的。没有任何科学规则禁止时间旅行,事实上,我们有具体的理论告诉我们如何去做。通常“能量守恒定律”被用来反驳,但这是对这一定律的误解。稍后在我的文章末尾会有更多相关内容。其他流行的观点也认为这种可能性是不存在的。所有这些,我也将一一阐述。

简单的回答是:是的,这是可能的,我们确切地知道如何去做,我们已经做过了,它每时每刻都在你身边发生。

时间膨胀能让我们更快地走向未来吗?

是的,它可以。爱因斯坦的相对论告诉我们,时间是速度和引力的函数,这意味着我们可以操纵相对时间,使它在不同的参照系中以不同的方式跳动。想象我们把你放在一台机器里;你在那里等了一个星期,当你出来的时候,地球上的其他地方已经是100年后的未来了。这是可能的。毫无疑问。

“狭义相对论”(1905)告诉我们时间是速度的函数。相对于不超速的人,任何超速的人都会经历时间膨胀(也就是不同的时间流)。这适用于任何速度——无论是在公园散步还是在飞驰而去的宇宙飞船里。当然,这种差异在接近光速时更明显,但在任何速度下都会出现这种效应。

如果你以光速旅行,你的时间就会慢下来,完全停止。当然,爱因斯坦也告诉我们,我们永远不可能达到这个速度,但我们可以,我们可以真实地旅行到宇宙的任何部分——瞬间,从我们的角度。

思考一下,光子以光速传播,这意味着时间在它的参照系中不存在。这也意味着,当它离开一颗距离我们10亿光年的恒星时,它会立即击中你的望远镜——从它的角度来看。对它来说,时间一点也没有过去。10亿年的时间。时间旅行怎么样?

除此之外,我们还有《广义相对论》(1915)。它还告诉我们,时间也与物体离引力源的远近有关。只有在地球上,我们的时间才会比在遥远的太空中慢一点。它还说,因为你的脚比你的头离地面更近,所以你的脚比你身体的其他部分年轻一点点。疯了,我知道。但这是真的。你可以在这里了解更多。

不管怎样,所有物体的运动速度或快或慢,取决于它们相对运动的速度或它们离引力源的距离。你在地球上体验到的速度(比如当你乘坐公共汽车,或乘坐飞机,或跑下楼梯)会对你的时间产生一点影响。这种影响是如此之小,以至于对我们中的任何一个人都不重要——甚至这种差异是真实存在的。

但是看看我们的GPS卫星:它们比我们地球上的时钟走得更快。它们精确地加速38微秒。要使用它们,我们需要在体验时间上补偿这种差异。38微妙的差异完全符合“狭义相对论”和“广义相对论”的预测。

这些卫星不断地飞向更远的未来,比我们更远——这是一个已被证实的事实。

我们如何回到过去?

虽然时间膨胀允许更快地进入我们的未来,但它不允许回到一个已经经历过的时间。这是一张单程票。

如上所述,时间膨胀的影响随着我们接近光速而增加。我们走得越快,我们自己的时间就会过得越慢。几何上,你不可能比光速的宇宙极限还快。这在物理上是不可能的。你可以在这里了解更多。但是,如果我们在方程中保持“其他条件都相同”,只增加超过可能的速度(比光速更快);那么“时间”就会因此变得消极。

“消极时间”是什么意思很难说。一些人将其解释为“回到过去”,另一些人则认为这只是无稽之谈。然而,在我看来,这对方程是不公平的,因为现实并不意味着“其他条件都一样”的操纵,因此,无论结果如何,这种篡改不可能超越对这些方程动力学的学术见解。

如果你愿意,可以给一个圆增加更多的角度。最终的结论是你不能。一个圆有360度,不管你有多有创意。最大可达速度是30万公里/秒。在方程中加入更多并不会改变事实。

但是,看看过去的时间膨胀,“广义相对论”有另一种回到过去的方式。或者至少回到我们发明这种“方法”的那个时代。“这种方法比上面提到的时间膨胀更混乱,更复杂,需要它自己的一套文章来恰当地解释。”节略版是这样的:让我们假设我们在2025年创建两个连接的可穿越虫洞。然后我们加快其中一个虫洞的速度,或者让它靠近一个强引力源。由于时间膨胀,这个虫洞周围的时间会变慢甚至冻结,而另一个虫洞则会继续正常地穿越时间——然而,它们仍然是连接的,它们仍然是可穿越的。这意味着我们创造了通往2025年的大门。无论什么时候,这扇门都是从另一个洞出来的,但它总是通向2025年。对于这种方法,我们首先需要创建可遍历的虫洞。我们知道怎么做,只是技术上不知道怎么做。

一旦这个设备被创造出来,它将允许我们回到它最初被开启的地方,但不能再回到更远的地方。它现在没有帮助我们,但它给安慰,知道它可能有一天。

综上所述,我们知道如何在时间-未来旅行,比我们正常的时间快或慢。这很简单。你的车真是个机器。不幸的是,收益仍然非常小。吃蔬菜仍然是增加时间得更好选择。

我们如何避免现实分散的悖论?

当你回到过去,改变一些会阻止你再回到过去的事情时,时间悖论就会发生。如果你永远不能回到过去,你就不能阻止一些事情阻止你,因此你可以再次回到过去改变它。我们有一个悖论。

著名的“祖父悖论”提出了这个问题;如果你回去阻止你的祖父见你的祖母(你怎么敢)呢?

在这种情况下,你将永远无法出生,也永远无法回到过去阻止你的祖父。意味着你将再次出生等等。所以我们又回到了开始。

答案是,要么宇宙会崩溃,要么时间线根本不允许这样的变化,要么你将从过去和未来的历史中被抹去。有点像马蒂·麦克弗莱(Marty McFly)在1985年的《回到未来》(Back to The Future)中开始非物质化的过程。

事实上,我们不知道是否有可能通过回到过去来改变现在,我们也不知道如果我们尝试的话会发生什么。尽管如此,“量子力学”提供了一种解释,可以防止任何时间悖论的发生。

所谓的“量子力学”的“多世界解释”说,波函数的其他分支不断地、近乎无限地分裂平行宇宙。对于每一个亚原子的相互作用,在我们的现实世界中,一个平行的世界从我们的世界中分离出来,在这个世界中产生了相反的行为。

你今天向左走,一个平行的世界分裂,你向右走。这是一个疯狂的想法,但不是一个疯狂的理由。这种解释可以解释我们对量子领域的理解所面临的许多挑战。它是目前量子力学中最被接受的模型之一。

这棵树说明了你的生活,你的时间表。对于每一个动作,都会产生另一个世界,在那里你会做出相反的动作,等等。当你在时间旅行的时候,你就在你的生命之树上开出了新的枝叶。

如果这个解释是正确的——很多人认为它很可能是正确的——回到过去,例如,杀死你的祖父,然后创造一个平行的世界,在那里他死了,而你永远不会出生。然而,这不会影响你的历史(你的世界),你的祖父仍然住在那里。即使在最糟糕的时空旅行场景中,你也不会被遗忘。

任何可以想到的时间旅行悖论都是这样解决的。干预时间线所造成的任何后果都将出现在平行世界,而不是你的世界。

矛盾不复存在。

时间旅行机器怎样才能避免在太空的某个地方结束,因为地球一直在太空中移动?

这是一个相当普遍的问题。由于地球在空间中移动,使用时间机器跳跃到另一个时间,这意味着此时地球处于完全不同的空间区域。

时间机器不会把人困在太空某处吗?

我知道这是一个“聪明”的观察。乍一看,这似乎有点让人吃惊。但事实上,它是一个荒谬的奇迹,因为它忘记了基本的导航是如何工作的。

在我们现实生活中的任何旅行——无论是在时间上还是仅仅在空间上——都需要坐标来工作:火车、汽车、GPS、步行到当地餐馆,而时间机器需要这个来工作。

我们的现实由4个维度组成,因此反过来也有4个坐标来定义我们广阔宇宙中的任何一点。3个坐标是空间坐标,1个坐标是时间坐标,我们在导航时需要4个坐标。

想象一下邀请一个约会,但是只告诉在哪里(三个空间坐标)而不告诉什么时候(时间坐标)——你们永远不会见面。

想象一下,如果你邀请别人赴约,只告诉他们什么时候见面,而不告诉他们在哪里见面——你们永远不会见面。

想象一下,如果将一个探测器发射到火星,却没有在它的导航路径中包含时间,它将永远不会着陆……至少不会在火星上。

世界上所有的旅行都依赖于4个坐标。有了这4个坐标,任何时间机器都能知道何时何地把你放进去。

由于太空没有固定的导航点,它很可能通过估计任何与太阳的相对位置、遥远的星座以及类似的东西来工作——我们在我们的航海史上使用过这种技巧,而且它很有效。在任何情况下,不要从宜家买时间机器,你应该完全没有问题。

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