健康百科知识_时间旅行可能吗?

关于过去和未来旅行的故事长期以来吸引了我们的想象力,但时间旅行是否可能的问题是一个棘手的问题,它直接关系到物理学家在使用"这个词时的含义。"

现代物理学教导我们,时间是我们宇宙中最神秘的健康百科知识方面之一,尽管起初看起来很简单。爱因斯坦**改变了我们对这个概念的理解,但即使有了这个修订后的理解,一些科学家仍然在思考时间是否实际存在,或者它是否仅仅是一个&ţ34;顽固持续的错觉&ţ34;(正如爱因斯坦一度所说的那样)。然而,无论何时,物理学家(和小说作家)都找到了一些有趣的方法来操纵它,以考虑以非正统的方式遍历它。

时间与相对性

虽然在H.G.Wells'时间机器(1895)中引用过,但实际的时间旅行科学并没有'直到二十世纪才出现,作为阿尔伯特的副作用爱因斯坦'广义相对论(1915年发展)。相对论根据四维空间时间描述了宇宙的物理结构,其中包括三个空间维度(上/下,左/右和前/后)以及一个时间维度。在这个理论下,上个世纪已经通过大量实验证明,重力是这个时空响应物质存在而弯曲的结果。换句话说,给定某种物质配置,宇宙的实际时空结构可以以重要的方式改变。

相对论的一个惊人后果是,运动会导致时间流逝的方式不同,这一过程称为时间扩张。这在经典的双胞胎悖论中最为显着。在这种方法"时间旅行,"您可以进入未来的faster比正常,但有'这并不是真的回归。(有'这是一个轻微的例外,但在本文后面会有更多。)

早期旅行

1937年,苏格兰物理学家W.J.van Stockum首先应用广义相对论,为时间旅行打开了大门。通过将广义相对方程应用于具有无限长,极其密集的旋转圆柱体(类似于无穷无尽的理发店杆)的情况。这种大块物体的旋转实际上产生了一种称为"帧拖动"的现象,即它实际上与它一起拖动空间时间。Van Stockum发现,在这种情况下,您可以在4维空间时间中创建一条路径,该路径在同一点开始和结束-称为闭合时间样曲线-这是允许时间旅行的物理结果。您可以在太空船上出发,走一条路径,让您回到开始时的完全相同时刻。

虽然这是一个有趣的结果,但这是一个相当人为的情况,因此并没有太多关注它的发生。然而,一种新的解释即将出现,这更具争议性。

1949年,数学家Kurt Godel-爱因斯坦的朋友's和普林斯顿大学的同事's**研究所-决定解决整个宇宙旋转的情况。在Godel's解中,如果宇宙在旋转,方程实际上允许时间旅行。旋转的宇宙本身可以作为时间机器。

现在,如果宇宙在旋转,就有办法检测它(例如,如果整个宇宙在旋转,光束会弯曲),到目前为止,证据绝大多数是强有力的,没有任何普遍的旋转。所以再一次,这组特定的结果排除了时间旅行。但事实是宇宙中的事物做旋转,这再次打开了可能性。

时间旅行和黑洞

1963年,新西兰数学家罗伊·克尔(Roy Kerr)利用场方程分析了一个称为克尔黑洞的旋转黑洞,发现结果允许一条路径穿过黑洞中的蠕虫,错过了中心的奇点,并使它成为另一端。正如理论物理学家基普索恩多年后所意识到的那样,这种情况也允许封闭的时间曲线。

在20世纪80年代早期,当卡尔·萨根(Carl Sagan)研究他1985年的小说Contact时,他向基普·索恩(Kip Thorne)提出了一个关于时间旅行物理学的问题,这激发了索恩(Thorne)研究使用黑洞作为时间旅行的手段。Thorne与物理学家Sung-Won Kim一起意识到,你(理论上)可以有一个带有蠕虫的黑洞,将它连接到由某种形式的负能量打开的另一个空间点。

但仅仅因为你有一个wormhole并不意味着你有一个时间机器。现在,让's假设你可以移动蠕虫的一端("可移动的末端)。您将可移动端放置在太空船上,以接近光速的速度将其射出太空。时间扩张开始,并且可移动端经历的时间远小于固定端经历的时间。让'假设你将可移动的末端移动到地球的未来5000年,但可移动的末端只有"年龄"5年。所以你离开公元2010年,说,并到达公元7010年。

然而,如果你穿过可移动的末端,你实际上会在2015年广告中弹出固定末端(因为5年已经过去了地球)。什么健康百科知识?这是如何工作的?

嗯,事实是蠕虫的两端是相连的。无论它们相距多远,在太空中,它们'仍然基本上"接近"彼此。由于可移动端只是fiv比离开它大几年,通过它会把你送回固定蠕虫上的相关点。如果有人从公元2015年开始穿过固定的蠕虫,他们'd在公元7010年从可移动的蠕虫中出来。(如果有人在2012年公元穿过wormhole,他们最终会在旅行中间的某个地方停留在太空船上,依此类推。)

虽然这是对时间机器最物理上合理的描述,但仍然存在问题。没有人知道是否存在蠕虫或负能量,也不知道如果它们确实存在,如何以这种方式将它们放在一起。但(理论上)是可能的。

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