外星文明探索|人类“时间旅行”梦想，并非完全不可能！
时间旅行常常成为科幻小说的主题 ， 但并不无道理 。 谁不想回到过去探索历史 ， 或者拯救世界免于灾难呢？时间旅行在理论物理学的背景下也得到了深入的研究 ， 因为它检验了我们科学理论的局限性 。 
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如果时间旅行是可能的 ， 那么它将影响从宇宙起源到自由意志存在的一切 。 时间旅行理论的核心问题之一是它引起了逻辑悖论 。 但是 ， 一些研究人员认为他们已经解决了恼人的悖论问题 。
在讨论细节之前 ， 让我们谈谈时间旅行在理论物理学中意味着什么 。 在广义相对论中 ， 没有宇宙钟计算着宇宙的时间或年龄 。 时间不是绝对的 ， 而是相对的 。 一个对象流动的速率取决于它相对于另一个对象的移动方式 。
【外星文明探索|人类“时间旅行”梦想，并非完全不可能！】我们每个人都以独特的方式体验时间 。 这意味着对象的位置由其在空间和时间上的位置来定义 。 这就是为什么有时将时间称为第四维的原因 ， 尽管你可能很难从字面上理解这个说法 ， 但还是可以使用一种四维空间的方式来可视化时空 。
当你在空间中移动时 ， 你也在时间中移动 。 在物理学中 ， 这意味着我们可以在时空中画一条线 ， 代表你在时空中的路径 。 这就是所谓的时间曲线 。 你的整个生命可以从你诞生一直延伸到你的死亡 ， 被追溯成一条线 。 但在广义相对论中 ， 事情变得复杂了 。 
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在相对论中 ， 引力是由时空的扭曲引起的 。 正如约翰·惠勒曾经说过的：物质告诉时空如何弯曲 ， 而时空告诉物质如何移动 。 由于重力的作用 ， 你的时间型曲线可能会弯曲和扭曲 。
那么 ， 如果你可以弯曲类似时间的曲线以使其自身回绕 ， 该怎么办？这是一个封闭的时间曲线(CTC) 。 这将意味着无论如何 ， 你的道路和你的生活选择将不可避免地把你带回你出生的地方和时间 。 恭喜你 ， 你以某种方式回到了过去 。 在理论物理学中 ， 如果可以进行时间旅行 ， 则必须可以创建CTC 。
事实证明 ， 广义相对论允许存在类似时间的闭合曲线 。 1949年 ， 库尔特·哥德尔设计了一个旋转的宇宙 ， 这个宇宙具有CTC ， 并且相对论完全允许 。 尽管我们并不生活在哥德尔的宇宙中 ， 但后来的研究表明 ， CTC是如何在我们的宇宙中被创造出来的 。 就广义相对论而言 ， 时间机器还是有可能的 。 
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假设我们可以制造一台时间机器 。 我们现在有一个矛盾的问题 。 假设我回到1955年 ， 阻止我爸爸邀请妈妈去参加海底舞会 。 他们没有初吻 ， 没有恋爱 ， 没有结婚 ， 这意味着我永远不会出生 。 但如果我还没出生 ， 我就不能拆散我的父母 。 这意味着我出生了吗？《回到未来》只是祖父悖论的一个例子 。
解决这一矛盾的一个方法是假设一系列的事件总是能够防止矛盾发生 。 科幻作家拉里·尼文称其为历史守恒定律 ， 但在物理学中 ， 它被称为诺维科夫自我一致原则 ， 以俄罗斯物理学家伊戈尔·德米特里耶维奇·诺维科夫的名字命名 。 他证明了你总是可以为任何情况下定义一个无矛盾的解决方案 。 这一原则的一个奇怪结果是 ， 在某种程度上 ， 你可以产生一种自我导致的效果 。 例如 ， 你可以回到过去把你的父母介绍给对方 。 如果你没有回到过去 ， 你永远也不会出生 ， 但你却来到了这里 。
虽然自我一致性原则确实解决了这个悖论 ， 但很多人不喜欢它 ， 因为它意味着你无法改变你的想法 ， 即使过去已经刻在石头上 。 你出生了 ， 所以你必须回到过去 ， 介绍你的父母 。 你不能改变主意 ， 决定不回去 。 你的未来就像过去一样刻在石头上 。 这就是自由意志 。
但是自由意志是一种幻觉 ， 对吧？毕竟 ， 我们的大脑和身体和行星、恒星一样 ， 都是由相同的物质构成的 ， 都遵循同样的物理法则 。 我们的自由意志不比抛来的球强 。 我们生活的故事不是我们每天写的日记 。 这是一本早在你出生之前就被宇宙的物理法则所印刷和约束的书 。 虽然这可能是真的 ， 但似乎奇怪的是 ， 时间旅行甚至可以阻止选择的错觉 。 考虑到人类的本性 ， 某些时间旅行者肯定会试图创造一个悖论来看看会发生什么 。 
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这是这篇新论文 。 它不是着眼于时间旅行的物理学 ， 而是探索它在数学上的一致性 。 他们发现CTC允许复杂系统 ， 因为时间循环的约束不能唯一地定义单个路径 。 相反 ， 有多种方式来组成CTC 。 所以时间旅行者总是有很多选择的 。
如果你出生是因为“未来的你”为父母安排了一次约会 ， 那就会发生 ， 但你可以自由选择生活中的其他事情 。 也许你回到了50多岁而不是20多岁的时候 。 也许你试图打破他们 ， 但失败了 。 各种各样的事情都可能发生 。 关键是 ， 你们都必须关闭这个循环 ， 并自由地做出其他选择 。 即使时间旅行存在 ， 它也不会扼杀自由意志 。
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