時間旅行究竟是否可行?核心問題之一的邏輯悖論,有研究員宣稱可以解決

天空之城 2020/10/04 檢舉 我要評論

時間旅行常常成為科幻小說的主題,但並不無道理。時間旅行在理論物理學的背景下也得到了深入的研究,因為它檢驗了我們科學理論的局限性。
如果時間旅行是可能的,那麼它將影響從宇宙起源到自由意志存在的一切。時間旅行理論的核心問題之一是它引起了邏輯悖論。但是,一些研究人員認為他們已經解決了惱人的悖論問題。
在廣義相對論中,沒有宇宙鐘計算宇宙的時間或年齡。時間不是絕對的,而是相對的。我們每個人都以獨特的方式體驗時間。這意味著物件的位置由其在空間和時間上的位置來定義。


當你在空間中移動時,你也在時間中移動。在物理學中,這意味著我們可以在時空中畫一條線,代表你在時空中的路徑。這就是所謂的時間曲線。你的整個生命,可以從你誕生一直延伸到你的死亡,被追溯成一條線。

但在廣義相對論中,事情變得複雜了。在相對論中,引力是由時空的扭曲引起的。由於重力的作用,你的時間型曲線可能會彎曲和扭曲。
如果你可以彎曲類似時間的曲線以使其自身回繞,該怎麼辦?這是一個封閉的時間曲線(CTC)。這將意味著無論如何,你的道路和你的生活選擇將不可避免地把你帶回你出生的地方和時間。恭喜你,你以某種方式回到了過去。在理論物理學中,如果可以進行時間旅行,則必須創建CTC。


事實證明,廣義相對論允許存在時間的閉合曲線。1949年,庫爾特·哥德爾設計了一個旋轉的宇宙,這個宇宙具有CTC,並且相對論完全允許。儘管我們並不生活在哥德爾的宇宙中,但後來的研究表明,CTC是如何在我們的宇宙中被創造出來的。就廣義相對論而言,時間機器還是有可能的。


科幻作家拉裡·尼文稱其為歷史守恆定律,但在物理學中,它被稱為諾維科夫自我一致原則,以俄羅斯物理學家伊戈爾·德米特裡耶維奇·諾維科夫的名字命名。他證明了你總是可以為任何情況下定義一個無矛盾的解決方案。
這是篇新論文,它不是著眼於時間旅行的物理學,而是探索它在數學上的一致性。他們發現CTC允許複雜系統,因為時間迴圈的約束不能唯一地定義單個路徑。相反,有多種方式來組成CTC。所以時間旅行者總是有很多選擇的。
當然,這個文章並不能證明時間旅行是可能的,只能證明它是動態一致的。如果你發現自己回到了過去,你可以放心,你的人生故事還沒有結束。

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