相對論思想的核心是因果性,即事件相互影響的方式。一個「事件」是時空中的一個「點」,即一定時刻的一個空間位置。假如信號在原則上能以光速或更低的速度從一個事件到達另一個事件,那麼它就可以影響那個事件。對於時間機器是否能造得出來,物理學界其實尚無定論。不管怎麼說,破壞因果關係的想法很難被學術界所接受。
如果時間機器能夠造得出來,那麼這個機器需要有以下幾個特點:1、必須有閉合類時間線,如果時間線不是閉合的,如何能走得到過去?2、必須擁有一個因果性好的,不包含閉合類時或類光曲線的區域,否則我們就不能生存啊。3、在洛倫茲幾何中,這兩個區域之間必定有一個柯西視界把它們分開,否則它們不能同時存在。
一、霍金的時序保護猜想。
那個身殘志堅的老頭霍金曾經計算過一些含有閉合類時曲線的真空極化能動張量。他發現,如果時空中能存在這樣一個柯西視界,那麼真空極化能動張量在柯西視界上總是發散的,而且這個發散和坐標系的選擇無關。因此,霍金認為,物理規律不允許出現閉合類時曲線。真空極化能動張量在河西視界上發散,這樣會破壞柯西視界,從而閉合類時曲線也會被破壞,這種時刻註定是不穩定的。
二、諾維科夫自洽性原理。
出現真空宇宙中的物理規律的解,只能是那些整體自洽的解。這個原理的意思就是說,閉合類時線存在可能,但是要求存在的閉合類時線一定不能改變過去,一定不能造成因果性的不自洽。
三、物理界關於時間機器的凌亂。
支持者有之,比如前文提到的索恩等人,他們認為物理規律不排除逆時旅行和製造時間機器的可能性;反對者也一大波,霍金、諾維柯夫這些人認為不行,肯定造不出來能影響過去的時間機器。在這個領域裡,也有我們國家物理學家的身影,劉遼、李立新、許建梅等都對霍金的時序保護猜想提出了不同的見解。
關於時間機器的話題老郭就寫完了,那些關於理論和技術上的紛紛擾擾,我們這些常人小白還是看看熱鬧就好,不管能不能造得出來,日子還都得腳踏實地的過。我是郭哥論道,一個致力於科普相對論、量子力學、計算機、數學,讓深奧的科學理論通俗易懂起來、讓科學更有趣、更有料的科普搬運工。耐心看完的小夥伴,留個言、點個讚加個關注再走唄。