物理學家發現時間旅行在理論上是可能的

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至少據我們所知,還沒有人能夠穿越時空,但這樣的壯舉在理論上是否可能的問題繼續讓科學家們著迷。

來源: ScienceAlert

正如《魔鬼終結者》(The Terminator)、《唐尼·達科》(Donnie Darko)、《回到未來》(Back to the Future)等電影所展示的那樣,在時間中移動會給宇宙的基本規則帶來很多問題:例如,如果你回到過去,阻止你的父母見面,你怎麼可能存在,以便回到過去?

這是一個被稱為「祖父悖論」的巨大頭疼問題,但幾年前,來自澳大利亞昆士蘭大學的物理學學生Germain Tobar研究了如何「平方數位」,使時間旅行在沒有悖論的情況下可行。

“經典動力學說,如果你知道一個系統在特定時間的狀態,這可以告訴我們系統的整個歷史,”托巴爾在 2020 年解釋說。

“然而,愛因斯坦的廣義相對論預言了時間迴圈或時間旅行的存在,一個事件既可以是過去的,也可以是未來的,理論上顛覆了動力學研究。

計算表明,時空可以自我適應以避免悖論。

舉個熱門的例子,想像一個時間旅行者穿越到過去,以阻止疾病的傳播,如果任務成功,時間旅行者將沒有疾病可以回到過去打敗。

托巴爾的研究表明,這種疾病仍然會以其他方式逃脫,通過不同的途徑或不同的方法,消除了這個悖論。無論時間旅行者做了什麼,這種疾病都不會停止。

對於非數學家來說,托巴爾的工作並不容易深入研究,但它著眼於確定性過程(沒有任何隨機性)對時空連續體中任意數量的區域的影響,並展示了兩種閉合的類時間曲線(如愛因斯坦所預測的那樣)如何符合自由意志和經典物理學的規則。

“數學檢查出來了 – 結果是科幻小說的東西,”昆士蘭大學的物理學家Fabio Costa說,他負責監督這項研究。

該研究用另一個假設解決了這個問題,即時間旅行是可能的,但時間旅行者的行為將受到限制,以阻止他們製造悖論。在這種模式中,時間旅行者可以自由地做任何他們想做的事,但悖論是不可能的。

雖然這些數位可能會奏效,但實際上彎曲空間和時間以進入過去仍然難以捉摸——迄今為止,科學家們設計的時間機器  是如此遙不可及的概念,以至於它們目前只存在於頁面上的計算中。

我們也許有一天會到達那裡——斯蒂芬霍金當然認為這是可能的——如果我們這樣做了,那麼這項新的研究表明,我們可以自由地對世界做任何我們想做的事情:它會相應地重新調整自己。

“盡可能地創造一個悖論,事件總是會自我調整,以避免任何不一致,”科斯塔說。

“我們發現的一系列數學過程表明,在我們的宇宙中,自由意志的時間旅行在邏輯上是可能的,沒有任何悖論。

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