人類真的可以實現時空旅行嗎?

2021-02-23 浩瀚宇宙

時空旅行聽起來是一件很夢幻的事情,但是愛因斯坦早有定論,這是可以實現的。本期小編也不給大家說那個空洞到聽說者都會睡覺的廣義相對論。而是最近科學家提出的一種理論:時空倒流的理論,當然這也是基於相對論,但遠遠沒有相對論深奧。

科學家發現黑洞有許多奇怪的特性,比如連光都無法逃脫黑洞的引力控制,更不用說其他物體了,但黑洞內部又是何種景象呢?這個問題似乎很難回答,但來自加州大學伯克利分校的科學家發現,黑洞內部也擁有鮮為人知的奧秘,熱力學時間的箭頭可能指向過去,這意味著黑洞內部似乎知道未來會發生什麼。

黑洞的這個神奇特性來自我們對黑洞的定義,在最新一期《物理評論快報》中,科學家發現了廣義相對論中的新定律。

在廣義相對論中,黑洞的事件視界無法被有限時間線上的任何一個觀察者觀測,其原因之一在於黑洞的屬性。科學家提出了黑洞全息屏理論,雖然觀察者無法在外部了解事件視界,但黑洞內部的卻可能知道整個宇宙的命運。黑洞全息屏理論的結論看上去非常有趣,我們可以從中得出未來和過去的信息。勞倫斯伯克利國家實驗室的恩格爾哈特教授認為,黑洞的全息屏從某種意義上看是強引力場的局部邊界,如果這是未來的全息屏,那麼對應的黑洞,如果這是過去的全息屏,對應的是白洞。

在熱力學的角度,時空也被認為是全息圖,根據全息原理,其與給定區域內的表面積有關,也可進一步解釋為熱力學的時間方向。由於過去和將來的全息屏區域在不同的方向增加,因此時間的方向可以對應著兩種不同類型的全息屏。在過去的全息屏中,時間的箭頭指向前,比如我們現在所處的膨脹宇宙,包括了過去的全息屏,我們很自然地認為熱力學的時間箭頭是前進的。反之,在將來的全息屏中,時間是倒退的。

在許多科幻大片、小說中經常出現時間旅行這樣的情節,按照目前的物理學理論,時間旅行不可能出現,但並不代表理論也被堵死。1949年,著名的邏輯學家哥德爾在廣義相對論中發現了一個奇怪的解,發現利用封閉類時曲線可以實現時間旅行。這個發現讓他名聲大震,人們除了對愛因斯坦表示更加驚訝外,還把這個時空命名為哥德爾宇宙,連愛因斯坦都不知道自己的方程竟然能推出這個結論。

這只能說一個問題,方程不是愛因斯坦想出來,而是我們這個宇宙中本身就有的,愛因斯坦只不過是個發現者。方程中解出的東西超出了愛因斯坦的想像,這也暗示我們的宇宙允許時間旅行。1949年發現這個時間旅行證據後,半個世紀內無數科學家都在尋找下一個解,遺憾的是沒有找到,最近來自加州理工和麻省理工學院科學家小組發現了一種宇宙模型,可以讓時間的箭頭向相反方向流動。

加州理工和麻省理工都是全球頂尖的高等學府,在2015年世界大學排行榜上,麻省理工第二,加州理工第七。麻省理工的阿蘭·古思博士使用熵作為模型基礎,發現在哥德爾宇宙和平行宇宙中,時間可以倒退,尤其是在平行宇宙中,幾乎所有的宇宙都有一個明顯的時間箭頭,沿著時間箭頭代表著熵增。

但是在平行宇宙中,熵出現了減少,意味著無序度也降低,宇宙恢復到原來的模樣,時間往後倒退了。這個發現是新的關於時間倒退的證據,或許愛因斯坦的相對論打開了宇宙的一扇大門,裡面還有許多我們所未知的理論,人類所無法理解的東西還有太多。

當然,如果按照這種理論來說,或許我們時空旅行的關鍵點就在於黑洞和平行宇宙。在這些地方我們或許可以找到時空旅行的秘密。

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