时间旅行在技术上是可行的 - 但我们需要一个无

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时间旅行在技术上是可行的 - 但我们需要一个无

时间旅行的概念总是吸引了物理学家和非专业人士的想象力。但它真的可能吗?当然如此。我们现在正在做,不是吗?我们都是一次一个地走向未来。但这不是你在想什么。我们可以走得更远吗?绝对。如果我们能够接近光速,或者在黑洞附近,时间会减慢,这使我们能够在未来任意远行。真正有趣的问题是我们是否可以回到过去。我是马萨诸塞大学达特茅斯分校的物理学教授,并且从1980年卡尔·萨根的经典电视剧开始,我第一次听说时光旅行的概念。系列,“宇宙。”我当时决定那个someday,我打算深入研究这种创造性和卓越理念的基础理论:爱因斯坦的相对论。二十年后,我出现了博士学位。从那以后,我一直是该理论的积极研究者。现在,我的一位博士生刚刚在“古典与量子引力”杂志上发表了一篇论文,描述了如何使用一种非常简单的结构来构建时间机器。类似曲线爱因斯坦的广义相对论允许将时间扭曲到如此高的程度,使其实际上折叠在自身上,从而产生时间循环。想象一下,你正沿着这个循环旅行;这意味着,在某些时候,你最终会在过去的某个时刻结束并开始经历同样的时刻,一遍又一遍 - 有点像似曾相识,除非你没有意识到这一点。这些结构在研究文献中通常被称为“闭合时间曲线”或CTC,并且通常被称为“时间机器”。时间机器是有效的快于光的旅行方案的副产品并且理解它们可以改善我们对宇宙如何运作有所了解。过去几十年来,像基普·索恩和斯蒂芬·霍金这样的着名物理学家就与时间机器相关的模型进行了开创性的研究。以前的研究得出的一般结论,包括索恩和霍金,是自然禁止时间循环。霍金的“年代保护猜想”可能是最好的解释,它基本上说大自然不允许改变其过去的历史,从而使我们不受欢迎如果时间旅行是可能的话,可能出现的悖论。也许这些因时间旅行而出现的悖论中最为人所知的是所谓的“祖父悖论”,其中旅行者回到过去并谋杀他自己的祖父。这以一种矛盾出现的方式改变了历史进程:旅行者从未出生,因此不可能存在。基于时间旅行产生的悖论,有许多电影和小说情节 - 也许一些最受欢迎的是“回到未来”电影和“土拨鼠日”。外来物质取决于细节,不同的物理现象可能干预以防止在物理系统中形成封闭的时间曲线。最常见的是对特定的要求为了存在时间循环必须存在的“异国情调”类型。松散地说,奇异物质是具有负质量的物质。问题是在自然界中不存在负质量。马里兰大学达特茅斯大学的博士生Caroline Mallary在“古典与经济”杂志上发表了一种时间机器的新模型。量子引力。这种新型号不需要任何负质量特殊材料,并提供一个非常简单的设计.Mallary的模型包括两个超长的汽车 - 由非奇特的材料建造,并具有正质量 - 并行停放。一辆车快速向前移动,另一辆车停在那里。 Mallary能够证明在这样的设置中,可以在汽车之间的空间中找到时间循环。动画显示了Ma如何llary的时间循环工作。当航天器进入时间循环时,它的未来自我也会出现,并且可以追溯到之后每个时刻的两个位置。这个动画是从一个外部观察者的角度来看的,他正在观察宇宙飞船进入并从时间循环中出现。你能在你的后院建造它吗?如果你怀疑有一个捕获,你是对的。 Mallary的模型要求每辆车的中心具有无限的密度。这意味着它们包含具有无限密度,温度和压力的物体 - 称为奇点。此外,与黑洞内部存在的奇点不同,这使得它们完全无法从外部进入,而马拉里模型中的奇点完全是裸露的,并且因此是可观察的。真实的物理效应。物理学家也不希望这些奇特的物体存在于自然界中。所以,不幸的是,时间机器不会很快就可用。然而,这项工作表明,物理学家可能不得不改进他们为何禁止关闭时间曲线的想法.Gaurav Khanna,马萨诸塞大学达特茅斯大学物理学教授这篇文章是根据知识共享许可下的Conversation重新发表的。阅读原文。本文中表达的观点是作者自己的观点。