在简述时间悖论之前,我们先来想想时光倒流这个概念和时光倒流是否可以真的发生？先来回答第一个问题,先抛开物理学的知识,直白地讲 像科幻电影一样,如果时光倒流那么我们便可以回到过去,重新把做过的事再去做一遍.那么时光倒流是否可以发生呢？霍金曾经这样回答过“如果时光可以倒流,那么为什么你还没遇到来自未来的你？”接下来我们用物理学的理论来简单回答一下这两个问题.
先来举个例子：你可以穿越到过去,并在过去做任何事.那么你回到很久之前,那个时候你的爷爷还年轻.你杀死了你的爷爷,你觉得穿越到过去的你是具备这种能力的.但是仔细想想,如果你的爷爷还没遇到你的奶奶就去世了,那么你奶奶就不会孕育出你父亲,同理没有你父亲也不会有你.那么从未来穿越过来的你究竟是一个怎样的定位？你该留在你造访的这个过去还是原本有你的那个现在或者说你压根就不存在？这是著名的祖父悖论,由于破坏了因果性,所以你传统意义上的时间倒流是说不通的.以物理学的角度来讲,相对论里提到过时间倒流的概念，给定一个四维空间，坐标系内两点的距离为0，在欧几里得空间中，距离为0的两点重合，但在四维空间中普遍认为有一个时间轴，即这两点在空间上重合，但仍有时间距离，即在同一点的两个不同的时间，这时坐标系内会形成一个类似圆锥的新的空间，俗称"光锥"，即两点在空间上重合的点在时间上可以进行光传递，如果我们在"光锥"内，就称为"类时"，反之则为"类空"，时光机就是构造一个闭合类时曲线，实现在时间轴上的反向传递，理论上是存在的，但根据计算，此时各个坐标都为无理数，即存在强烈的时空振荡，造成时空不稳定，无法完成传输.时间旅行悖论就此而来.那么如果你只穿越到过去却不插手任何过去的事情,只作为一个'旁观者’是不是就可以了呢？那么这个'旁观者’究竟可以做些什么呢？这个问题先放一放,我们先来说说物理学定义的时光倒流是怎么一回事.
在相对论里有一种钟慢效应,也叫时间膨胀.它源自公式ΔΤ=ΔΤ’/(√1-(v^2/c^2)),不难看出,如果自身速度v↑,那么△T↑.则说明一个物体的运动速度加快了,它的时间也发生了膨胀,看起来它的时间变慢了很多.其中△T↑指的是时间延缓了,而不是耗时变长了.那么时间延缓该怎样理解呢？首先在我们的思维当中,主要接受的是牛顿时间,而钟慢效应里的时间是爱因斯坦时间.牛顿的时间就是我们能接受的均匀流逝的时间与外界无关.爱因斯坦的时间是主观时间,它与参照系的运动状态有关.举个例子,如果一个人A绕着街区走一圈,A的行走速度就要大于待在家里另一个人B,假如在B的眼里A绕着街区走了一圈用了3分钟,这个5分钟就是常见的牛顿时间.但是如果A手里有一个秒表,A走完一圈发现秒表上的时间是不到5分钟的（据估算,大概差3飞秒到5分钟）,那么A的时间就是爱因斯坦时间.我们之所以以为AB是同时的,那是因为我们对牛顿时间的观念先入为主了.A的运动时间是在B或者我们的眼里被放慢了.然而实际上,A走完这一圈要比B年轻了3飞秒.由于在现实中,A即使走得再快也比光速小得太多太多,所以低速运行的物体我们都按照牛顿时间不进行时间的区别的.但是如果我们让A的速度可以接近光速,使得B和A的时间发生明显的区别,那么情况又是怎样的呢？我们假设B的时间是△T,A的时间是△T’且△T/△T’=2,那么根据计算v=87%c，即当A的速度达到百分之87的光速时,A的时间只为B的一半.我们再来附加一个条件,A起跑时和B同龄都是20岁,那么当A绕街区走了2年后,B实际上已经度过了4年.所以当A停止时,A22岁,B24岁.那么A在整个过程中（达到22岁的过程中）是看过B24岁,23岁甚至22岁，21岁的时候.某种意义上讲,A看到了B的过去,A时光倒流曾光顾过B的历史.这便是上段文字里我说的“旁观者”的意思.我们看到的历史不过是光呈出的一种象,我们不能介入,只能一闪而过把过去看一遍.所以多数人对时间倒流的认识是有误区的,传统意义上的时间倒流是不存在的.
A接近光速的时候可以看到B的“过去”,但是如果A超过光速会怎么样呢？我们知道,ΔΤ=ΔΤ’/(√1-(v^2/c^2)),v本不能＞光速的,但是如果v＞c那么便会出现虚数.这是我们开始引出一个新的维度——时间.空间是三维,可用X,Y,Z三个彼此垂直的坐标表示,时间用ict来表示,X Y Z ict=k，时空加起来是四维度的,也就是4个彼此垂直的坐标.但却很难想象.不过时空以思维形式存在使得在时间这个维度上的运动成为可能,A的状态以光速传递到下一个时间维度.当A的速度超过光速时,A比其之前的状态更先达到新的维度层面,那么A就看到了A之前加速却未达到光速时的状态,对A来说这是他自身的过去,这就是所谓的自身的时光倒流.
那么超光速是否可以实现呢？我们所感兴趣的超光速，一般是指超光速传递能量或者信息.根据狭义相对论，这种意义下的超光速旅行和超光速通讯一般是不可能的.目前关于超光速的争论，大多数情况是某些东西的速度的确可以超过光速，但是不能用它们传递能量或者信息,但现有的理论并未完全排除真正意义上的超光速的可能性.
在传统意义上的时光倒流被否定,超光速运动尚未完全实现的情况下,人们为了更加深入地探索穿越时空是否可行,于是提出了平行宇宙的概念.但是平行宇宙的观点建立不是因为时间悖论而提出的,也不是物理学家灵犀一动一蹴而就的新奇想法.而是依据长期对量子力学的探究才逐渐形成的一种概念模型.
想要理解量子力学是不可能的,就连其创始人薛定谔都不能完全道出量子力学的精髓.我们先来讲一个著名的假想实验——“薛定谔的猫”：在一个盒子里有一只猫，以及少量放射性物质.在一小时内，大约有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫，剩下50%的概率是放射性物质不会衰变而猫将活下来.那么这只猫最好究竟是死是活呢？这个不好说,因为我们只有打开盒子才知道.在打开的盒子的前一时刻,猫既可能是死的也可能是活的.我们可以说这只猫是又死又活的叠加态.但是打开盒子的瞬间,我们的意识判断决定了这只猫的生死.在经典物理的观点中,猫是生是死在盒子里已经被确定下来了,我们打开盒子不过是得知一下结果.不过在量子物理中,猫在盒子里是除了死和活的第三种状态——既死又活,我们打开盒子看猫的这个举动才是决定猫生命的主要原因.这种思维方式听起来是荒谬的,但随着科学技术的发展,人们在分子原子光子中都发现了这种薛定谔猫态.这也揭示了量子力学的真相：在量子系统中，一个原子或者光子可以同时以多种状态的组合形式存在，而这些不同的状态可能对应不同的甚至是矛盾的结果.那么宇宙空间的所有物质都是由量子组成，于是科学家推测既然每个量子都有不同的状态，那么宇宙也有可能并不只是一个，而是由多个类似的宇宙组成.与原宇宙平行存在着的既相似又不同的其他宇宙我们可以把它称作平行宇宙,平行宇宙便是从某个宇宙中分离出来的.在这些宇宙中，也有和我们的宇宙以相同的条件诞生的宇宙，还有可能存在着和人类居住的星球相同的、或是具有相同历史的行星，也可能存在着跟人类完全相同的人.同时，在这些不同的宇宙里，事物的发展会有不同的结果：在我们的宇宙中已经灭绝的物种在另一个宇宙中可能正在不断进化，生生不息.
那么平行宇宙存在吗？弦理论认为平行宇宙的确存在，因为弦理论中建立的宇宙是十维空间，其中包括了无限的可能，那必然意味着会有很多个宇宙，于是就有了平行宇宙.不过要想抵达平行宇宙还是很困难的,我们所处的宇宙只是众多平行宇宙中的其中一个，称为“膜”，在这个膜上，所有的物质都是由开环弦组成的，它们的两端连接着膜，因此不能脱离本宇宙到达其他宇宙的“膜”上.不过《时间简史》的作者霍金提出,我们似乎可以通过黑洞跃迁到其他宇宙.他在其著作里对黑洞的看法和其他人并不同,一个人进入黑洞即使逃脱不了黑洞的引力束缚,但是他并没有被黑洞完全毁灭.因为科学家认为物体的本身被吞没,但是物体的信息应该被保存.所以霍金提出这样一个观点,也就是黑洞其实是平行宇宙之间连接的桥梁,物体被黑洞撕碎的同时,其自身的信息被传送到了另一个宇宙.虽然这只是一个假说,但是却在侧面解决了上文里时间悖论的问题,比方说一个人的身体消失,但是其意识留在了新的宇宙,那么他只是以一个“旁观者”的身份介入到新的世界中,不能干预只能观览.
究竟黑洞是不是进入平行宇宙的路还有待考证,平行宇宙到底存不存在目前还不好说.所以上述只是对时空现象的一点简述,物理是门实验科学,最后还要等数据结果给我们一个答案.
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