時間的遊客都知道一條規則:永遠不要改變過去。無論是阻止自己受孕,或是將時光機的藍圖交給年輕版本的自己,產生一連串自相矛盾的事件這是一個很大的禁忌,它消除了時間旅行的可能性。
范德堡大學物理學家洛倫佐·加瓦西諾不太確定這是否像時間旅行者悲觀主義者所認為的那樣是一個巨大的障礙。在最近對熵、空間和時間的更詳細的研究中,他發現我們可以謀殺所有我們想要的祖父母。
「祖父悖論」是一種自相矛盾的情況;回到過去並殺死你小時候的祖父會阻止你的誕生。也就是說你現在已經不存在了,你怎麼能回去殺他?
實際上,您可能已經完成了這件事,並且很容易就忘記了這一切。
為處理時間設置了一個舞台,就像一輛放在床墊上的兒童火車一樣,根據附近的質量和觀察者的加速度來縮短和延長軌道。
– 就像在極端環境中可能發生的那樣,例如– 我們可以想像這些扭曲允許軌道自行循環,創建“封閉的仿時曲線”,將火車送回起點。
這種時間迂迴的結果在小說和文學中得到了廣泛的探討。,導致從新時間線的分支到觸發確保相同事件一遍又一遍發生的動作。
但為了理解這在物理上可能會是什麼樣子,我們可能需要將整個系統分解為其熱力學基礎,並詢問當系統回到過去時,有序狀態會發生什麼。
我們可以根據我們的記憶和預期來區分昨天和明天;物理學家卻沒有這樣的奢侈。
與時間箭頭整齊地排列在一起的是熵——狀態的隨機洗牌,使得某種「有序」的東西可能每過一秒就變成無序狀態……至少不需要某種幹預努力。
雖然我們已經了解了統計基礎知識一、兩個世紀以來,物理學家一直在努力研究背後的量子機制。
為此,加瓦西諾想知道將高熵系統(例如時間旅行太空船)引入低熵過去的量子後果。
透過推理並使用量子統計力學,加瓦西諾表明,時間遊客自身的熵在「回去」時不會繼續增長,量子模糊性有效地消除了預期的無序性,從而創建了一條開始和結束於時間的平行熵時間線。
時間循環太空船的內容會是什麼樣子?我們可能預期與熵相關的過程必然會發生變化,甚至可能發生逆轉。
回到年輕的祖父第一次向你的祖母求愛時,時間循環可以讓他的英年早逝得以逆轉;你最初想要謀殺他的原因可能是可以抹去的。換句話說,所有的賭注都在一個閉環中進行,其中量子物理學消除了任何侵入性的熵。
加瓦西諾並不是第一個考慮量子力學特徵在時間倒轉時如何表現的人,宇宙的波浪性質使我們對時間旅行的看法變得荒謬。
鑑於我們還沒有了解量子力學如何與廣義相對論相結合,甚至從根本上講空間和時間到底是什麼,作為一個思想實驗,它是探索當前知識極限的一種有趣的方式。
從工程角度來看,這些知識並不適合建造任何。您只需要等待未來的自己向您發送藍圖。
這項研究發表於經典和量子重力。