健康百科知識_時間旅行可能嗎?

關(guān)于過去和未來旅行的故事長期以來吸引了我們的想象力,但時間旅行是否可能的問題是一個棘手的問題,它直接關(guān)系到物理學(xué)家在使用"這個詞時的含義。"

現(xiàn)代物理學(xué)教導(dǎo)我們,時間是我們宇宙中最神秘的健康百科知識方面之一,盡管起初看起來很簡單。愛因斯坦**改變了我們對這個概念的理解,但即使有了這個修訂后的理解,一些科學(xué)家仍然在思考時間是否實際存在,或者它是否僅僅是一個&?34;頑固持續(xù)的錯覺&?34;(正如愛因斯坦一度所說的那樣)。然而,無論何時,物理學(xué)家(和小說作家)都找到了一些有趣的方法來操縱它,以考慮以非正統(tǒng)的方式遍歷它。

時間與相對性

雖然在H.G.Wells'時間機器(1895)中引用過,但實際的時間旅行科學(xué)并沒有'直到二十世紀才出現(xiàn),作為阿爾伯特的副作用愛因斯坦'廣義相對論(1915年發(fā)展)。相對論根據(jù)四維空間時間描述了宇宙的物理結(jié)構(gòu),其中包括三個空間維度(上/下,左/右和前/后)以及一個時間維度。在這個理論下,上個世紀已經(jīng)通過大量實驗證明,重力是這個時空響應(yīng)物質(zhì)存在而彎曲的結(jié)果。換句話說,給定某種物質(zhì)配置,宇宙的實際時空結(jié)構(gòu)可以以重要的方式改變。

相對論的一個驚人后果是,運動會導(dǎo)致時間流逝的方式不同,這一過程稱為時間擴張。這在經(jīng)典的雙胞胎悖論中最為顯著。在這種方法"時間旅行,"您可以進入未來的faster比正常,但有'這并不是真的回歸。(有'這是一個輕微的例外,但在本文后面會有更多。)

早期旅行

1937年,蘇格蘭物理學(xué)家W.J.van Stockum首先應(yīng)用廣義相對論,為時間旅行打開了大門。通過將廣義相對方程應(yīng)用于具有無限長,極其密集的旋轉(zhuǎn)圓柱體(類似于無窮無盡的理發(fā)店桿)的情況。這種大塊物體的旋轉(zhuǎn)實際上產(chǎn)生了一種稱為"幀拖動"的現(xiàn)象,即它實際上與它一起拖動空間時間。Van Stockum發(fā)現(xiàn),在這種情況下,您可以在4維空間時間中創(chuàng)建一條路徑,該路徑在同一點開始和結(jié)束-稱為閉合時間樣曲線-這是允許時間旅行的物理結(jié)果。您可以在太空船上出發(fā),走一條路徑,讓您回到開始時的完全相同時刻。

雖然這是一個有趣的結(jié)果,但這是一個相當人為的情況,因此并沒有太多關(guān)注它的發(fā)生。然而,一種新的解釋即將出現(xiàn),這更具爭議性。

1949年,數(shù)學(xué)家Kurt Godel-愛因斯坦的朋友's和普林斯頓大學(xué)的同事's**研究所-決定解決整個宇宙旋轉(zhuǎn)的情況。在Godel's解中,如果宇宙在旋轉(zhuǎn),方程實際上允許時間旅行。旋轉(zhuǎn)的宇宙本身可以作為時間機器。

現(xiàn)在,如果宇宙在旋轉(zhuǎn),就有辦法檢測它(例如,如果整個宇宙在旋轉(zhuǎn),光束會彎曲),到目前為止,證據(jù)絕大多數(shù)是強有力的,沒有任何普遍的旋轉(zhuǎn)。所以再一次,這組特定的結(jié)果排除了時間旅行。但事實是宇宙中的事物做旋轉(zhuǎn),這再次打開了可能性。

時間旅行和黑洞

1963年,新西蘭數(shù)學(xué)家羅伊·克爾(Roy Kerr)利用場方程分析了一個稱為克爾黑洞的旋轉(zhuǎn)黑洞,發(fā)現(xiàn)結(jié)果允許一條路徑穿過黑洞中的蠕蟲,錯過了中心的奇點,并使它成為另一端。正如理論物理學(xué)家基普索恩多年后所意識到的那樣,這種情況也允許封閉的時間曲線。

在20世紀80年代早期,當卡爾·薩根(Carl Sagan)研究他1985年的小說Contact時,他向基普·索恩(Kip Thorne)提出了一個關(guān)于時間旅行物理學(xué)的問題,這激發(fā)了索恩(Thorne)研究使用黑洞作為時間旅行的手段。Thorne與物理學(xué)家Sung-Won Kim一起意識到,你(理論上)可以有一個帶有蠕蟲的黑洞,將它連接到由某種形式的負能量打開的另一個空間點。

但僅僅因為你有一個wormhole并不意味著你有一個時間機器?,F(xiàn)在,讓's假設(shè)你可以移動蠕蟲的一端("可移動的末端)。您將可移動端放置在太空船上,以接近光速的速度將其射出太空。時間擴張開始,并且可移動端經(jīng)歷的時間遠小于固定端經(jīng)歷的時間。讓'假設(shè)你將可移動的末端移動到地球的未來5000年,但可移動的末端只有"年齡"5年。所以你離開公元2010年,說,并到達公元7010年。

然而,如果你穿過可移動的末端,你實際上會在2015年廣告中彈出固定末端(因為5年已經(jīng)過去了地球)。什么健康百科知識?這是如何工作的?

嗯,事實是蠕蟲的兩端是相連的。無論它們相距多遠,在太空中,它們'仍然基本上"接近"彼此。由于可移動端只是fiv比離開它大幾年,通過它會把你送回固定蠕蟲上的相關(guān)點。如果有人從公元2015年開始穿過固定的蠕蟲,他們'd在公元7010年從可移動的蠕蟲中出來。(如果有人在2012年公元穿過wormhole,他們最終會在旅行中間的某個地方停留在太空船上,依此類推。)

雖然這是對時間機器最物理上合理的描述,但仍然存在問題。沒有人知道是否存在蠕蟲或負能量,也不知道如果它們確實存在,如何以這種方式將它們放在一起。但(理論上)是可能的。

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