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摘要:,但那不是你所想的。时间机器是有效的比光速快的旅行计划的副产品,理解它们可以提高我们对宇宙运行方式的理解。最常见的是对特定类型的“奇异”物质的需求,这种物质必须存在于时间回路中。不严格地说,外来物质是具有负质量的物质。当航天器进入时间循环时,它的未来自我也会出现,人们可以在其后的每一刻追溯两者的位置。马利的模型要求每辆车的中心有无限的密度。
时间旅行的概念一直吸引着物理学家和普通人的想象力。但这真的有可能吗?当然是。我们现在正在做,不是吗?我们都是一秒一秒地走向未来。
,但那不是你所想的。我们能走得更远吗?当然。如果我们能够接近光速,或者在黑洞附近,时间会减慢,使我们能够任意地远行到未来。真正有趣的问题是我们是否可以回到过去。
我是达特茅斯马萨诸塞大学的物理教授,在我7岁的时候第一次听说了时间旅行的概念,是从1980年卡尔萨根的经典电视连续剧《宇宙》中得知的。当时我决定有一天,我要追求一个对爱因斯坦相对论这一理论的深入研究。二十年后,我获得了该领域的博士学位,从那时起我就一直是该理论的积极研究者,我的一个博士生刚刚在《经典与量子引力》杂志上发表了一篇论文,描述了如何用一个非常简单的结构来建造一台时间机器。
封闭的时间型曲线爱因斯坦的广义相对论允许时间扭曲到如此高的程度以至于它实际上可以折叠起来产生一个时间循环。想象一下,你正沿着这个循环走着;这意味着,在某个时刻,你会在过去的某个时刻结束,并开始经历同样的时刻,从那以后,又一次——有点像似曾相识,只是你不会意识到。在研究文献中,这种结构常被称为“闭合时间样曲线”或CTC,通常被称为“时间机器”。时间机器是有效的比光速快的旅行计划的副产品,理解它们可以提高我们对宇宙运行方式的理解。
这里我们看到一个时间循环。绿色表示通过虫洞的捷径。红色表示穿过正常空间的很长一段路。由于绿色路径上的旅行时间可能比红色路径上的旅行时间小,虫洞可以允许时间旅行的可能性。(Panzi,CC BY-SA)在过去的几十年里,著名的物理学家如Kip Thorne和Stephen Hawking在与时间机器相关的模型方面做出了开创性的工作。
从以前的研究中得出的一般结论,包括Thorne和Hawking的研究,是自然界禁止时间循环。这也许在霍金的“年代学保护猜想”中得到了最好的解释,它本质上说,自然界不允许改变其过去的历史,从而使我们免于时间旅行可能出现的悖论。
也许是由于时间旅行进入过去是所谓的“祖父悖论”,在这个悖论中,一个旅行者回到过去,谋 ... 了自己的祖父。这改变了历史的进程,产生了矛盾:旅行者从未出生,因此不能存在。有很多电影和小说情节都是基于时间旅行的悖论——也许其中最受欢迎的是“回到未来”和“土拨鼠日”。
奇异物质取决于细节,不同的物理现象可能会干预以防止封闭的时间曲线在物理系统中发展。最常见的是对特定类型的“奇异”物质的需求,这种物质必须存在于时间回路中。不严格地说,外来物质是具有负质量的物质。问题是负质量不存在于自然界中。“KDSPE”“KDSPs”Caroline Mallary,达特茅斯麻州大学的博士生发表了一个新的时间模型。发表在经典与量子引力杂志上。这种新的模型不需要任何负质量的外来材料,并提供了一个非常简单的设计。
Mallary的模型包括两个超长的汽车-建造的材料不是外来的,有正质量-平行停放。一辆车快速前进,另一辆车停着。Mallary能够证明在这样的设置中,可以在车与车之间的空间中找到一个时间循环。
动画展示了Mallary的时间循环是如何工作的。当航天器进入时间循环时,它的未来自我也会出现,人们可以在其后的每一刻追溯两者的位置。这个动画是从一个外部观测者的角度拍摄的,他正看着宇宙飞船从时间循环中进出。
所以你能在你的后院 ... 这个吗如果你怀疑有一个捕捉,你是正确的。马利的模型要求每辆车的中心有无限的密度。这意味着它们包含的物体——称为奇点——具有无限的密度、温度和压力。此外,不同于黑洞内部存在的奇点,这使得黑洞完全不能从外部进入,Mallary模型中的奇点是完 ... 露的和可观察的,因此具有真实的物理效应。所以,不幸的是,时间机器不会很快出现。然而,这项工作表明,物理学家可能不得不完善他们的想法,为什么封闭时间样曲线是被禁止的。Gaurav Khanna,麻省大学达特茅斯分校物理学教授
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