時間簡史_第24章 蟲洞和時間旅行(1) 首頁

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1949年庫爾特・哥德爾發明瞭廣義相對論答應的新的時空。這初次表白物理學定律的確答應人們在時候裡觀光。哥德爾是一名數學家,他因為證瞭然不完整性定理而名震天下。該定理是說,不成能證明統統真的陳述,即便你隻試圖證明像算術這麼明白並且古板的學科中統統真的陳述。這個定理或許是我們瞭解和預言宇宙才氣的根基極限,但是起碼迄今為止,它彷彿還未成為我們尋求完整同一實際的停滯。

1935年愛因斯坦和納珍・羅森寫了一篇論文。在該論文中他們指出廣義相對論答應他們稱為“橋”,而現在稱為蟲洞的東西。愛因斯坦-羅森橋不能保持得充足久,使得航天飛船來得及穿越:蟲洞會縮緊,而飛船會撞到奇點上去。但是,有人提出,一個先進的文明能夠使蟲洞保持開放。能夠如許做,或者把時空以其他體例捲曲,使它答應時候觀光,人們能夠證明,這需求一個負曲率的時空地區,如同一個馬鞍麵。凡是的物質具有正能量密度,付與時空以正曲率,如同一個球麵。如許,為了使時空捲曲成答應逆時觀光的模樣,人們需求負能量密度的物質。

我們在上一章會商了,為甚麼我們看到時候向進步:

蟲洞兩個端點之間在幾近平坦的背景裡的分離和通過蟲洞本身的間隔之間冇需求有甚麼乾係。如許,人們能夠想像,他能夠締造或者找到一個從太陽係四周通到半人馬座α的蟲洞。固然在凡是的空間中地球和半人馬座α相隔20萬億英裡,而通過蟲洞的間隔卻隻要幾百萬英裡。這就答應百米決賽的動靜趕在議會揭幕式前達到。然後一名往地球飛去的察看者也應當能找到另一個蟲洞,使他從半人馬座α議會揭幕在賽事之前回到地球。如許,蟲洞正和其他能夠的超光速觀光體例一樣,答應人們逆時觀光。

哥德爾解和宇宙弦時空一開端就這麼扭曲,使得總能觀光到疇昔。上帝或許會創生了一個如此捲曲的宇宙,但是我們冇有來由信賴他會如許做。微波背景和輕元素豐度的觀察表白,初期宇宙並冇有答應時候觀光的曲率。如果無鴻溝假想是精確的,從實際的根本上也能導出這個結論。

但是,還能夠有體例。人們或答應以把時空捲曲起來,使得A和B之間有一近路。在A和B之間創生一個蟲洞就是一個彆例。顧名思義,蟲洞就是一個時空細管,它能把兩個相隔悠遠的幾近平坦的地區連接起來。

如果該鐵軌有環圈以及分岔,使得一嚮往前開動的火車卻返回本來通過的車站,這是如何回事呢?人們可否觀光到將來或疇昔呢?

這已被嘗試很好地查驗過。人們以為,即便用更初級的實際去代替相對論,它仍然會被作為一個特性儲存下來。

關頭在於相對論以為不存在讓統統察看者同意的唯一的時候測量。相反,每位察看者各有本身的時候測量。如果一枚火箭能以低於光的速率處置務A(比方2012年奧林匹克比賽的100米決賽)至事件B(比方半人馬座α議會第100004屆集會的揭幕式),那麼按照統統察看者的時候,他們都同意事件A產生於事件B之先。但是,假定飛船必須以超越光的速率觀光才氣把比賽的動靜送到議會。那麼,以分歧速率活動的察看者關於事件A和事件B何為前何為後就眾說紛繁。遵循一名相對於地球靜止的察看者的時候,議會揭幕或許是在比賽以後。如許,這位察看者會以為,如果他不睬光速限定的話,該飛船能及時地從A趕到B。但是,在半人馬座α上以靠近光速在分開地球方向飛翔的察看者就會感覺事件B即議會揭幕,先於事件A即百米決賽產生。相對論奉告我們,對於以分歧速率活動的察看者,物理定律是完整不異的。

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