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时间旅行|时间旅行，不再是遥不可及的梦想

时间旅行|时间旅行，不再是遥不可及的梦想
本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛 。
如果你能够预知未来 ， 你会去改变它吗？(文源美国漫威影像)
【时间旅行|时间旅行，不再是遥不可及的梦想】没有恼人的悖论 ， 你也能进行时间旅行
时间旅行通常是科幻小说的主题 ， 并且它被作家们描述得有理有据 。 谁不想回到过去探索历史 ， 或者拯救世界免于灾难呢？在理论物理学的背景下 ， 时间旅行被深入研究 ， 因为它检验了人类科学理论的极限 。 如果时间旅行是可能的 ， 它将对从宇宙的起源到自由意志的存在的一切事物产生影响 。 时间旅行理论的核心问题之一是它引起了逻辑悖论 。 但一些研究人员认为 ， 他们已经解决了这个棘手的悖论问题 。
时间旅行|时间旅行，不再是遥不可及的梦想
在讨论科学家工作的细节之前 ， 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 ， 没有代表宇宙时间或年龄的宇宙时钟 。 时间不是绝对的 ， 而是相对的 。 一个物体的时间流动速率取决于它相对于另一个物体的运动方式 。 我们每个人对时间的体验都是独一无二的 。 这意味着一个物体的位置是由它在空间和时间上的位置来定义的 ， 这就是为什么时间有时被称为第四维 。 虽然你不能从字面上完全理解这个概念 ， 但四维空间是一种很好的具象化时空的方式 。
时间旅行|时间旅行，不再是遥不可及的梦想
与正常时间型曲线相比的CTC的路径 。 供稿：本·蒂皮特和大卫·赞加斯 。 你可以穿越空间 ， 也可以穿越时间 。 在物理学中 ， 这意味着我们可以在时空中画一条线 ， 代表了你在时空中的路径或运动 。 这就是所谓的时间型曲线 。 你的整个生命可以从你光荣的诞生到你不可避免的死亡 ， 被追溯成一条线 。 这在狭义相对论中很简单 ， 但在广义相对论中 ， 事情变得复杂了 。 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 ， 你的时间型曲线可以弯曲和扭曲 。
时间旅行|时间旅行，不再是遥不可及的梦想
没有麻烦的悖论的时间旅行
如果你可以控制时间回到过去 ， 时间线将会成为一个闭合的曲线 ， 这就意味着不论你如何选择并行驶你的人生旅途 ， 它总是会回到起点——你出生的时间和地点 。 值得庆贺的是 ， 时间旅行或许能以某种方式实现 ， 如果时间旅行可行 ， CTC（时间闭合曲线）必将是可以被创造的 。
在广义相对论中 ， 时间闭合曲线是存在的 。 1949年 ，Kurt G?del 设计了一种存在CTC且严格遵循相对论的旋转宇宙 。 尽管我们没有生活在G?del宇宙中 ， 但后来的研究中表明在我们的宇宙中也可以创造出CTC 。 同时 ， 原子物理和量子论为时间旅行提供了理论基础 ， 时光机也被广义相对论所预言 。
时间旅行|时间旅行，不再是遥不可及的梦想
如果你正准备来一次时间旅行 ， 为什么不现在就去呢？（Oto Godfrey 和 Justin MortonSo）让我们设想在某一时刻已经拥有了时光机 ， 然而 ， 悖论也随之产生 。 “假设现在我穿越回1955年 ， 去阻止我的父亲邀请我的母亲参加海底舞会 ， 阻止他们相爱约会 ， 结婚生子 ， 这是不是意味着我将不会出生了呢？但是如果我不会出生 ， 我又如何乘时光机去拆散我的父母？但接下来…噢天呐 。 ”这是电影《回到未来》的一幕同时也是一个祖父悖论的例子 。 当时间旅行允许你干扰从前的人生 ， 这里就已经没有一个你可以遵循的不变的时间线 。
时间旅行|时间旅行，不再是遥不可及的梦想
为了解释这个悖论 ， 我们可以假设这里总是存在一个事件链来防止自相矛盾的情况发生 。 科幻小说家 Larry Niven将这种机制命名为历史守恒定律 ， 而在物理中 ， 这被称为Novikov自洽原则 。 俄国物理学家Igor Dmitriyevich Novikov论证到：你总是可以定义一个合理原因去解释不同情况的悖论 。 但奇怪的是 ， 基于这个原则你可以在某种程度上进行自我影响 。 比如你可以穿越回过去将你的父母介绍给对方 ， 如果你没有穿越到过去 ， 你将不会出生 ， 但是你去了 ， 所以你现在存在在这个世界 。 你干扰从前的人生 ， 这里就已经没有一个你可以遵循的不变的时间线 。
尽管自我一致原则确实解决了这个悖论 ， 但很多人并不喜欢它 ， 因为这意味着在过去已成定局之后 ， 你无法改变自己的原有记忆 。 你出生了 ， 所以你必须及时回到过去 ， 让你的父母相识 。 你不能改变主意 ， 决定不回去 。 你的未来就像过去一样无法改变 。 这就是自由意志 。


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