时间旅行的11大准则:黑洞并不是时间机器

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导读: [img]http://pic.itiexue.net/pics/2009_7_19_53820_9653820.jpg[/img] 电影《星舰迷航》海报   据美国《探索》杂志报道,随着新一集《星际迷航》影片的上映,时间旅行也再度成为人们谈论的焦点。但《星际迷航》里有关人类时间旅行的情节有不少互相矛盾的地方,事实上,时间旅行是有规则的,即使是虚构的作品,也应该遵循这些规则。   时间旅行并不是变戏法,它或许并不遵循现在的物理学定律,目前我们对它还不是太了解,但是我们清楚,如果时间旅行可以


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电影《星舰迷航》海报

美国《探索》杂志报道,随着新一集《星际迷航》影片的上映,时间旅行也再度成为人们谈论的焦点。但《星际迷航》里有关人类时间旅行的情节有不少互相矛盾的地方,事实上,时间旅行是有规则的,即使是虚构的作品,也应该遵循这些规则。



时间旅行并不是变戏法,它或许并不遵循现在的物理学定律,目前我们对它还不是太了解,但是我们清楚,如果时间旅行可以实现,那么它一定必须遵循某些规则。有时候研究这些规则会非常有趣。因此如果你想创造一个可以展开时间旅行的虚构世界,下面的十一个规则你必须遵循。



1.不存在悖论



“不存在悖论”这是其他准则都必须遵循的一种规则。它不是对物理学的一种陈述,而是对逻辑学的陈述。在现实世界里不存在真正的悖论。任何事情在不该发生的时候发生,或者在我们对这种自然规律不完全了解的时候出现,都会使它看起来像个悖论。组建虚构世界的自然规律不允许真正的悖论存在。



2.进行未来之旅非常简单



我们一直在按照固定速度前往未来,我们前进一秒逗留一秒。你不久就能进入未来。你甚至能通过减少在世界上度过的时间,以更快的速度进入未来。例如你可以利用冷冻等科技含量较低的方法,也可以利用狭义相对论,或者以光速旅行。要清楚我们正在讨论的问题是根据物理学定律什么事情有可能发生,而不是讨论什么是正确的,什么是可行的。



3.前往过去比较困难但是并非不可能



如果牛顿的绝对空间和时间是正确的自然描述,那么我们只能说,前往过去是不可能的。但是根据爱因斯坦的弯曲时空(Curved Space-Time)宇宙论,各种事情的变通性更大。从个人的主观观点来看,人一直在向前行进,从学术上来说就是,你沿着类时曲线穿过时空。但是引力造成的大规模时空弯曲,会使类时曲线形成回路,换句话说就是,它们变成闭合类时曲线。



任何人从这样的路径上经过,都能遇到过去的自己。爱因斯坦证实了时间旅行是有可能发生的。但是,事实上要弯曲时空,让它产生闭合类时曲线并不容易,没有人知道能做到这些的方法,也不清楚这种情况是否有可能发生。不过有关虫洞、宇宙弦和旋转宇宙的想法已经迅速传播开来。



4.时间旅行就像太空之旅



进行时间旅行就像进行太空之旅:你沿着一定路线运行,通过宇宙的特殊安排,回到更早时期。但是时间机器看起来并不像一个安着轮子的售货亭,会在一段时间突然消失,又会在其他时间突然出现。它看起来可能更像一枚火箭。事实上,你的闭合类时曲线从地球开始,从没离开路线的情况不太可能出现。



设想超智能树正在进行竞赛,看谁在没有行走能力的情况下,能利用抽象概念进行相互交流。它们可能会幻想自己在太空中穿行,它们幻想的“太空之旅”类似于心灵运输(teleportation),这些探险树消失在一团烟雾中,然后又在森林里出现。但是我们清楚,从一点前往另一点的太空旅行是个持续过程,时间旅行就像这样。 5.一起旅行一起变老



你会认为,如果你携带着一些钟表和其他东西进行时间旅行,那么所有东西经历的时间都将跟你经历的时间一样。尤其是你和钟表的时间都会及时发生改变。事实上你没看到时钟的指针向后倒退,也没看到你的年龄在“变小”,而且你也没发现自己又穿上了中学的衣服。你自己的时间观念,受到大脑和身体里的化学节奏脉冲和生物过程支配。这些过程和你的意识理解所产生的时间流逝的经历,会伴随着你和你的整个旅行。



6.黑洞不是时间机器



如果你不幸落入黑洞,它不会在改天把你“吐”出来,它根本不会把你“吐”出来。它会“吞掉”你,在这个过程中它会变得更大。如果黑洞足够大的话,你甚至不会注意到你什么时候越过事件穹界的极限点。但是,一旦你接近黑洞中心,潮汐力量就会牵引着你,起初很轻,但是,最后会把你撕开。这一过程的专业术语叫“spaghettification”。对想要成为时间旅行者的人来说,没什么好的值得推荐的策略。



虫洞是穿过时空的隧道,原则上讲,它可能与一些相距甚远的事件有关,虫洞是一种更有希望的选择。虫洞和黑洞就像是电梯和充满蛇和毒桩的深井。与黑洞不同的是,虫洞的问题是我们不知道它是否存在,或者甚至它们是否可能存在,或者虫洞如何构成,以及一旦构成后又该如何保存它们。虫洞应该能溃塌和消失,保持虫洞打开需要一种负能量的形式。没有人知道如何制作负能量,虽然他们偶尔会在这一概念中使用“外源物质”这个名词,假设它存在。



7.发生了就是发生了



人们想要使用时间机器是为了进入过去,更改过去。但你不能。过去已经发生过了,它不可能不发生。你可能想知道什么阻止你跳进时间机器,找到中学时的你自己,确认他们根本不该举办毕业舞会,让你经历各种耻辱。但是,如果你真的参加了舞会,那它不可能会改变。当然,这是假设进入过去是不可能的。但就算不是这样,你也无法改变已经发生的事情,时空里的每件事都会以特定的事情发生加以描述,那些事情被彻底“固定”在从前。如果你设法回到了你的中学时期,有些事情会阻止你做出改变,即使你付出很大努力。



8.元时间不存在



史上最真实的时间旅行影片可能是《回到未来》。在马蒂·麦夫莱(违背规则6)改变过去的时候,未来也“瞬间”改变。这意味着什么?时间测量时空中不同事件之间的时间间隔,并可通过时钟度量。宇宙外界没有时钟,从这一点说,你能在过去转悠,你就同时能影响未来,同样,你的大脑不会改变去记住不同的事情,任何其他保持纪录的装置如日记或者录像带或者令人尴尬的性录像也不会改变。这很让人遗憾。



9.你不能回到时间机器建造之前



现在,在你坐着的特定位置,在你坐在那里的时候,两件事有一件真实的:时空中有一个闭合的类时曲线经过那一点,也可能没有。如果他们创造了时空中他们不能经过的闭合的类时曲线,闭合的类时曲线不经过时空,那这一位置将永远不会改变,无论聪明的工程师可能在未来做什么。或者简单地说,如果你建立了一个时间机器,未来旅行者回到那个时间或许是可能的,但是,没什么东西能帮你回到时间机器建造之前的时候。


10.除非你去的是一个平行的宇宙



我们假设的在量子力学的多世界中的平行宇宙为上面的一些规则提供了潜在的漏洞。根据多重世界理论,宇宙存在波函数的不同“分支”,可通过量子事件测量的不同观察结论加以区别。在著名的薛定谔的猫的思维实验中,在一个“宇宙”中那只猫是活着的,在另一个“宇宙”中猫死去了。一些富有想像的科学家,尤其是大卫·多伊奇认为,我们可把这一概念与闭合的类时曲线结合起来去假设进入不同宇宙的过去的旅行。如果时间旅行是不可能的,这一理论就是不可能的,但它不是完全荒谬。



如果你能在波函数的不同分支中旅行过去,那你就可考虑以自己一贯的方式改变过去,因为它不再是你真正的过去。在时间旅行的影片中,人们经常能往来过去,以决定性的方式改变过去,几乎所有时间旅行的影片的看点都一定是沿着这些线索营造影片吸引力。但是,即使你能改变的想法只是过去的,所有的连续和敏感规则仍适用,没有闪光,没有消失,没有未来的突然改变,也不会改写你的记忆等。



11.尽管如此,你的“老”宇宙仍然存在



记住“不存在悖论”这个规则,没有矛盾的地方。就算你有着中学时社会生活的不明智决定的记录,那些决定是在中学时做出的,不可能没有做出。即使你进入波函数的一个不同分支,你在这里“安放”了自己豆蔻华年的某些明智经历,你也只是在改变那个宇宙的历史。你所在的宇宙依然存在,你的所有不良决定依旧完整无缺。这就是你在多元宇宙的生活。它留给未来学者在多元宇宙中沿着效用函数和道德两难的路线写博士论文。但这只是时间问题。


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