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关于虫洞和时间旅行……

时间:2018-06-29 08:05来源:中国国家天文
一旦你有一个运转中的虫洞星际之门,你甚至不需要广义相对论来告诉你如何将其变为时间机器。要记得,如果有两个同卵双生的双胞胎,其中一个待在家里,而另

一旦你有一个运转中的虫洞星际之门,你甚至不需要广义相对论来告诉你如何将其变为时间机器。要记得,如果有两个同卵双生的双胞胎,其中一个待在家里,而另一个以接近光速的速度外出旅行然后回到家,那么双胞胎中外出旅行的那个人就会比待在家里的那个人年轻。运动中的时钟转得慢。如果具备了高度文明的工程资源,我们就可以设想以某种方式抓住虫洞的一个洞口,并且让其开始这样的旅行。当然,要抓住虫洞洞口这样飘忽不定的东西并非易事,但是有两种方式可以实现。首先,这种虫洞洞口的重要特征之一就是具有很大的质量并且具有相对很强大的引力场--这是必须要有的,这样才能充分扭曲时空,制造出一个进入虫洞的开口,这个开口必须足够大才能让人和宇宙飞船通过。用来吸引一个引力天体的是另一个引力天体寻找时间的边缘:黑洞、白洞和虫洞体;可以想象在虫洞口前面悬挂一个大物体(可能是一个行星),移动这个大物体以便虫洞口紧随其后,就像是一个古老的故事,驴跟在一个它总是够不到的捆在大棒上的胡萝卜后面跑。或者,我们可以想象一下,给虫洞洞口小心地加电(当然,不能改变“喉咙”的几何机构),并且在电场的帮助下拖动它。毫无疑问,高度文明还有其他高招,但是目前这些就已经足够了。

一旦有办法拖动虫洞的一端,你就可以带着它以接近光速的速度进行长途旅行,然后将其带回到靠近虫洞另一端的地方。这可以是往返另一个星球的旅行,或者仅仅是使得可移动虫洞口在周围打转,直到你在移动参照系之中的时钟和虫洞口家中的时钟之间建立起一个明显的时间差。更麻烦的是,甚至当我们将移动的虫洞口带回来的时候,那个时间差还是存在的。它是与移动虫洞口相关的空间区域的真实物理属性;它要比未移动的虫洞口年轻,因而是后者的过去。

因为时空是以虫洞几何结构的方式连接在一起的(时空布局与虫洞相关),这意味着虫洞将会起到时间机器的作用。一个旅行者跳入已经移动的虫洞口,他将会在与移动虫洞口的时间相对应的时间出现在静止虫洞口。假定移动虫洞口旅行得足够远并且速度足够快,在两个虫洞口之间创建了一个小时的时间差。一个旅行者在时钟显示为12点的时候从静止虫洞口出发,并且用10分钟的时间去穿越到达移动虫洞口,当旅行者的手表和静止虫洞口时钟都显示为12点10分的时候他将会到达。然而,如果旅行者现在跳入到移动虫洞口之中,当他或她出现在静止虫洞口的时候(对旅行者而言几乎是一瞬间),那里的时间将会是11点10分。旅行者现在可以快速穿越到达移动虫洞口,到达那里的时间是11点20分,并且再次跳进去,在10点20分出现在静止虫洞口。整个程序可以不断重复,一次一次地跳跃回到从前,回到两个虫洞口之间的时间差形成的时候。与提普勒的时间机器一样,这种虫洞只允许它们最远回到时间机器创建的时候;不过,还有一点与提普勒的时间机器一样,它允许进入未来的无限旅行,在这种情况下,

进入静止虫洞口并出现在移动虫洞口在旅行者的手表上只显示为一瞬间,但是对外部宇宙来说是1个小时。

最大的实际困难是你需要快速地将虫洞口移到远处,这样就可以建立起一个有效的时间差。即便是以99.9%的光速旅行10年,也仅能使移动虫洞口的老化减慢9年10个月,在虫洞两端之间创建一个9年10个月的时间差。但是,这些实践性并不是目前研究时间旅行理论的物理学家的主要关注点--基普•索恩说过(可能会有点过于悲观),虽然物理学定律允许建造时间机器,但是在未来几千年建造一个时间机器的几率是“零”。他和他的俱乐部成员(以及其他俱乐部)所关注的是,在使时间旅行成为可能的物理学定律框架内,如何找到一系列符合逻辑的方程式去消除一些著名的时间旅行悖论的物理学基础。如果时间旅行真的是可能的,如何才能不违背因果关系?或者,换句话说,如何才能修改这些悖论?
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