阻止人類時間旅行背後的時序保護猜想

12月
14
2019


分類:科技
作者:林彤荷


時間旅行在很多人眼中純屬天方夜譚,但實際上穿越到未來的時間旅行很容易實現,愛因斯坦的相對論對此早已做出科學解釋。
國際空間站繞地球運行的速度達到27,720千米/小時,由於時間膨脹效應,太空人在上面停留半年時間,就比地面上的同齡人年輕0.005秒。也就是說,每次太空人結束任務返回親人身邊,就會發現家裡的時鐘比自己隨身攜帶的鐘錶快了一點點。從某種意義上說,太空人就是穿越到未來的時間旅行者。
紐約城市學院物理學家Michio Kaku解釋說,和地球相比,月球上時間流逝的速度稍快一些,而木星上則稍慢一些。如果一個人在月球或木星定居一段時間,他就相當於時間旅行了!
根據狹義相對論,物體的移動速度越接近光速,時間膨脹效應越明顯,它的時間流逝得也越慢。假設你乘坐一艘99%光速的宇宙飛船旅行一年時間,返回地球就會發現已經是100-200年之後了。如果推進系統足夠強大,我們可以拜訪幾千年甚至幾萬年之後的未來!
雖然向後的時間旅行並非難事,但宇宙似乎存在一種終極定律,使我們無法返回過去。時間這個維度本來應該和三維空間一樣,具有正負兩個方向,但南加州大學理論物理學教授Clifford V. Johnson的研究顯示,創造一台扭曲時空,使時間倒流的機器從理論上來說完全可行,但所需的能量和物質形式在宇宙中卻根本不存在。
已故著名物理學家史蒂芬·霍金為了驗證時間旅行的可行性,曾經在2009年舉辦了一場「歡迎時間旅行者」的雞尾酒會,但邀請函在結束之後才會發出,如果未來人類有意赴約,那麼應該有神秘人物出現在酒會上。結果可想而知,一直到酒會結束,除了霍金和主持人之外,餐桌旁還是冷冷清清。
雖然廣義相對論允許在某些情況下存在閉合時間曲線,如一個可以安全穿越的蟲洞,但霍金提出一個令人絕望的「時序保護猜想」,認為量子真空波動的能量堆積效應將破壞蟲洞的生成,使微觀尺度之外的一切時間旅行都成為妄想。宇宙中似乎存在一個特殊的「時間保護機構」,阻止閉合時間曲線的產生。這樣就不至於造成時間旅行者返回過去,殺死自己的外祖父,其本人是否還存在的悖論。
當然還有另外一種可能,那就是所有的時間旅行者都被送到了平行宇宙,這樣就不會產生「時間悖論」,而他自己的原始時間線也維持不變,避免觸發「時間保護機制」。


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