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时间旅行是否可行,去往外来的可行性是否比回到过去要大的多?

科学的发展实现了古代神话中的飞行梦想,21世纪人类的思想飞得更高更远。在有限的生命时间内漫游宇宙,以实现一个愿望,回到过去或进入未来,将成为人类热切希望实现的下一个梦想。爱因斯坦曾在科学理论中安慰人们说,回到过去,进入未来是可能的。只要有一个稳定的虫洞,也就是一个穿越时空的隧道,人们就可以穿越时空。然而,穿越时空真的可能吗?幻想时间机器能造出来吗?许多人怀疑时间旅行在理论上是可行的。

时间旅行充满诱惑。不幸的是,时间机器一直是个幻想,所以它处于主流科学的边缘。但近年来,时间旅行已经成为一些理论物理学家的个人爱好。其中著名的理论物理学家保罗·戴维斯向人们肯定地宣称:“时间旅行是可行的,我知道如何去完成它。”对于制造时间机器,我们需要弄清楚的第一件事是你是想回到过去还是飞向未来。从理论上讲,去未来旅行很容易。当你以接近光速或在强引力场中运动时,你会觉得时间比其他人移动得慢,这给了你一个进入他们未来的机会。因此,在《如何制造时间机器》一书中,戴维斯非常肯定地指出,“有限的时间旅行”到未来是可行的,但是“无限的时间旅行”到任何时代都是“可能的”。

出于这个原因,戴维斯自信地决定尝试设计一个时间机器。他把建造虫洞的梦想分成三步。第一种是找到或建造一个虫洞,然后打开一个隧道连接两个不同的空间区域。第二步是稳定虫洞。量子产生的负能量可以使信号和物体安全地通过它。负能量可以使虫洞密度无限或接近无限,也就是说,它可以阻止虫洞演化成黑洞。最后一步是拉出虫洞,使用先进的技术航天器分离虫洞的入口。如果两个端口都放置在空间的正确位置,时间差将保持不变。假设差值是10年,宇航员从一个方向穿过虫洞,他将在10年后跳到未来;相反,如果宇航员从相反的方向穿过虫洞,他将跳到过去的10年。

根据科学家的说法,虫洞是弯曲时空中连接两个地方的假想捷径。他们有两个空缺。如果一个洞在地球附近,另一个洞在距地球26光年的织女星轨道附近,那么通过超空间隧道连接两个洞形成的虫洞可能只有1000米长。也就是说,如果我们从地球附近的洞进入隧道到织女星,我们只需要走1000米就能到达目的地。许多物理学家怀疑这种理想化的时间旅行捷径。因为根据爱因斯坦场方程的预测,虫洞的寿命非常短,在强辐射的轰击下,它会比以前更快的收缩和闭合,就好像它从来没有存在过一样。此外,物理学家还没有弄清楚,虫洞的曲率是否真的可以通过将真空涨落扭曲成奇点来打开虫洞。

在自然界中,物理学家还没有发现类似的虫洞形成方式,他们也没有理由相信宇宙中存在任何产生虫洞的奇点。即使存在这样的奇点,也不可能理解这两个奇点可以在一个遥远的超空间相遇,形成一个理想化的虫洞。

物理学家的这种怀疑是有道理的。两个奇异点之间的假想超空间和能穿透虫孔的负能量密度奇异点是很难实现和理想化的。由于时空曲率对应于引力,我们一般可以理解两个奇点之间的引力相互作用导致时空曲率,或者两个奇点之间的时空被压缩。例如,织女星距离我们26光年。地球和织女星之间的距离是一条直线。

通常飞船飞到织女星,但它的距离不是直线。如果织女星和地球之间的距离弯曲到1000米,这两个虫洞的引力是惊人的。很难想象靠近黑洞的地球如何抵抗虫洞的引力(尽管它不会进化成黑洞),也不会被它吞噬。至于负能量的问题,根据物理学家近几十年来的一些理论研究,量子效应产生的负能量物质是不可能无限收敛的。它们收敛得越多,就存在得越多。时间越短。这样,虫孔在没有负能量物质的情况下是不稳定的,太多的负能量物质也是不稳定的。

一些科学家对建造虫洞并不乐观。法国黑洞专家约翰?皮埃尔?卢内尔(John Pierre Luminaire)将其称为一种“图形游戏”,并指出“我们必须重新审视现实世界与其数学表达式之间的关系,或者是土地与地图之间微妙关系的问题”。这是因为物理方程的解不一定存在于现实世界中。他认为,尽管科学史已经多次证明,今天看似荒谬的事情,明天就可能成为普遍接受的事实,但时间流逝的旅行是对常识的侮辱。

除了如何打开安全的虫洞通道,时间机器能否建成等技术问题外,时间旅行中遇到的“祖母悖论”也是一个热门话题。那么时间旅行者能干预历史吗?霍金相信物理定律会阻止你干涉历史,即使你把奶奶推下悬崖,她也不会掉下去。有些人认为时间旅行者可以干预历史,一切都可以恢复。例如,Davis认为祖母悖论可以通过多宇宙理论来解决。

戴维斯认为,世界不仅是一个,而且是许多平行的世界。当你回到过去,你看到的不是你自己的世界,而是另一个与你的历史相似的世界。所以即使你在那个世界杀了你的母亲,当你回到你的真实世界,她不仅会活着,而且会生下你这个已经长大的人。

事实上,平行宇宙理论似乎是一个很好的理论。在许多平行宇宙中,几乎每个时空都有一个不同的“我”。虽然那个时空中的“我”死了,但这个时空中的“我”还活着。或者可以说,现实中死去的人在地狱里有一个“他”,在天堂里有一个“他”,在任何其他时间和空间里都有一个“他”,有着不同的身份和年龄。

这听起来很荒谬,但许多物理学家相信平行宇宙是存在的,而且它们是以科学为基础的。在20世纪50年代,当物理学家观察量子时,他们发现他们每次都观察到不同的量子态。这是量子不确定性。由于空间中的所有物质都是由量子组成的,科学家推测,由于每个量子都有不同的状态,宇宙可能由多个类似的宇宙组成。然而,如果这样一种推想是假设上帝、神仙和魔鬼也可能存在呢?在古人的描述中,难道神、神仙和魔鬼的行为不更量子化吗?

基于实验结果的预测并不普遍。在做出这些假设之前,我们应该仔细考虑我们能找到多少可信的证据来支持这些假设的建立。许多物理实验(或其他科学领域的实验)由于学科的本质差异,可以在时间上不断重复和进行。然而,类似的实验在自然界或人类社会的发展史上是无法进行的。此外,一个电子通过双缝实验装置后可以显示多个数字和难以置信的位置分布,但我们能否由此推测:通过双缝门后,我们是否也可以观察到多个与电子在双缝实验中显示的数字类似的数字?

宇宙可能是对称的,对应于我们的宇宙,可能有一个或多个。将宇宙划分为“我们的”和“他们的”的原因,不仅是因为人们需要在他们所知道的获取知识的对象中找到“相互关系”,还因为“他们”和“我们”不是同一个群体。因此,这种二分法并不等于把宇宙看成一个多宇宙,而对称的宇宙(假设对称)实际上是一个完整的系统。

事实上,时间旅行的问题是非常明显的。宇宙如何收集真实历史的动态时空?宇宙天体演化过程的每一个环节(包括人类社会发展史)都是一个信息量惊人、运行极其复杂的时空系统。宇宙不可能以量化的形式隐藏所有过去的历史,在某一时刻再现历史的真实片段,满足时间旅行者的愿望。此外,如果我们从戴维斯的多元宇宙理论推断出有许多人类世界,那么就应该有许多太阳系、星系和局部超星系团。根据观测到的1万个星系团,宇宙有多大?

根据量子特性,我们可以推断出有许多平行的世界。多宇宙理论不禁让人觉得它充满了上帝的意义。不妨引用丹尼斯?萨顿(Dennis Sutton)关于时间旅行和时间机器制造的科学观点“科学的前沿总是一种由新的真实、合理的假设和轻狂的猜想组成的古怪混合。”

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