一位物理学家提出的数学表明“无悖论”时间旅行是合理的:

目前还没有人能够穿越时空——至少据我们所知——但这样的壮举在理论上是否可能的问题继续让科学家着迷。

作为电影,如 The 《终结者》、《唐尼·达科》、《回到未来》和许多其他影片都表明,在时间中移动会给宇宙的基本规则带来很多问题:例如,如果你回到过去并阻止你的父母见面,你怎么能可能为了回到过去而存在?

这是一个令人头疼的问题,被称为“祖父悖论”,但几年前昆士兰大学的物理系学生 Germain Tobar在澳大利亚,研究出如何“平方数”以使时间旅行可行而不会出现悖论。

“经典动力学说,如果你知道系统在特定时间的状态,这可以告诉我们系统的整个历史,”Tobar 说。

“然而,爱因斯坦的广义相对论预决定了时间循环或时间旅行的存在——其中一个事件本身既可以是过去也可以是未来——理论上颠覆了动力学研究。”

计算表明,空间-时间可以潜在地自我调整以避免悖论。

举一个典型的例子,想象一个时间旅行者回到过去阻止疾病传播——如果任务成功,时间旅行者将没有疾病回到过去战胜过去。

Tobar 的工作表明,疾病仍会以其他方式逃脱,通过不同的途径或不同的方法,从而消除了悖论。无论时间旅行者做了什么,疾病

Tobar 的工作对于非数学家来说不容易深入,但它着眼于确定性过程(没有任何随机性)对空间中任意数量区域的影响-时间连续体,并展示了两条闭合的类时曲线(如爱因斯坦所预测的)如何能够符合自由意志和经典物理学的规则。

昆士兰大学的物理学家 Fabio Costa 说:“数学证明了这一点——结果就像科幻小说中的东西一样”,他是这项研究的负责人.

t travel 2Fabio Costa(左)和 Germain Tobar(右)。 (Ho Vu)

研究用另一个假设解决了这个问题,即时间旅行是可能的,但时间旅行者的行为会受到限制,以阻止他们制造悖论。在这个模型中,时间旅行者可以自由地做任何他们想做的事,但悖论是不可能的。

虽然数字可能会成功,但实际上弯曲空间和时间以进入过去仍然是难以捉摸的——时间迄今为止,科学家们设计的机器概念如此之高,以至于它们目前仅作为页面上的计算存在。

有一天我们可能会实现这一目标 – Stephen 霍金当然认为这是可能的——如果我们这样做,那么这项新研究表明我们可以自由地对过去的世界做任何我们想做的事情:它会相应地重新调整自己。

“像你一样尝试科斯塔说:“可能会产生悖论,事件总是会自我调整,以避免任何不一致。”没有任何悖论。”

该研究已发表在《经典引力与量子引力》杂志上。

本文的一个版本于 2020 年 9 月发表。

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