นักศึกษาปริญญาเอกเพิ่งตีพิมพ์บทความที่อธิบายว่าการเดินทางข้ามเวลาเป็นไปได้อย่างไร

แนวคิดเรื่องการเดินทางข้ามเวลาดึงดูดจินตนาการของนักฟิสิกส์และบุคคลธรรมดามาโดยตลอด แต่มันเป็นไปได้จริงเหรอ? แน่นอนมันเป็น เรากำลังทำมันอยู่ตอนนี้ใช่ไหม? เราทุกคนกำลังเดินทางสู่อนาคตทีละวินาที

แต่นั่นไม่ใช่สิ่งที่คุณคิด เราจะเดินทางไกลไปสู่อนาคตได้ไกลกว่านี้ไหม? อย่างแน่นอน.

หากเราสามารถเดินทางด้วยความเร็วใกล้แสงหรือใกล้กับกเวลาจะช้าลงทำให้เราสามารถเดินทางไกลไปสู่อนาคตได้ตามอำเภอใจ คำถามที่น่าสนใจจริงๆ คือ เราจะย้อนเวลากลับไปในอดีตได้หรือไม่

ฉันเป็นศาสตราจารย์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ เมืองดาร์ทเมาท์ และได้ยินครั้งแรกเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องการเดินทางข้ามเวลาเมื่ออายุ 7 ขวบ จากซีรีส์คลาสสิกของคาร์ล เซแกนในปี 1980จักรวาล-

ฉันตัดสินใจทันทีว่าสักวันหนึ่ง ฉันจะศึกษาทฤษฎีเชิงลึกที่เป็นรากฐานของแนวคิดที่สร้างสรรค์และน่าทึ่ง เช่น ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ ยี่สิบปีต่อมา ฉันสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกในสาขานี้ และเป็นนักวิจัยที่กระตือรือร้นในทฤษฎีนี้นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

ตอนนี้นักศึกษาปริญญาเอกคนหนึ่งของฉันเพิ่งจะตีพิมพ์บทความในวารสารแรงโน้มถ่วงแบบคลาสสิกและควอนตัมที่อธิบายวิธีสร้างไทม์แมชชีนโดยใช้โครงสร้างที่เรียบง่ายมาก

เส้นโค้งเหมือนเวลาปิด

ไอน์สไตน์ช่วยให้มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการแปรปรวนของเวลาในระดับสูงจนพับทับตัวเอง ส่งผลให้เกิดการวนซ้ำของเวลา ลองนึกภาพคุณกำลังเดินทางไปตามวงเวียนนี้ นั่นหมายความว่าเมื่อถึงจุดหนึ่ง คุณจะจบลงที่ช่วงเวลาหนึ่งในอดีต และเริ่มประสบกับช่วงเวลาเดิมตั้งแต่นั้นมา อีกครั้ง เหมือนเช่นเดจาวู ยกเว้นแต่คุณจะไม่รู้ตัว

โครงสร้างดังกล่าวมักเรียกกันว่า "เส้นโค้งคล้ายเวลาปิด" หรือ CTC ในงานวิจัย และนิยมเรียกว่า "ไทม์แมชชีน" ไทม์แมชชีนเป็นผลพลอยได้จากแผนการเดินทางเร็วกว่าแสงที่มีประสิทธิภาพ และการทำความเข้าใจสิ่งเหล่านี้สามารถปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีการทำงานของจักรวาลได้

ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา นักฟิสิกส์ชื่อดังชอบคิป ธอร์นและสตีเฟน ฮอว์คิงได้สร้างผลงานเกี่ยวกับโมเดลที่เกี่ยวข้องกับไทม์แมชชีน

ข้อสรุปทั่วไปที่ได้จากการวิจัยก่อนหน้านี้ รวมถึงของ Thorne และ Hawking ก็คือธรรมชาติห้ามการวนซ้ำของเวลา

บางทีนี่อาจอธิบายได้ดีที่สุดใน Hawking's "การคาดเดาการป้องกันตามลำดับเวลา” ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วกล่าวว่าธรรมชาติไม่อนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงประวัติศาสตร์ในอดีต จึงช่วยให้เราพ้นจากความขัดแย้งที่อาจเกิดขึ้นได้หากการเดินทางข้ามเวลาเป็นไปได้

บางทีสิ่งที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในบรรดาความขัดแย้งเหล่านี้ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการเดินทางข้ามเวลาในอดีตคือสิ่งที่เรียกว่า "ความขัดแย้งทางปู่" ซึ่งนักเดินทางกลับไปสู่อดีตและสังหารปู่ของเขาเอง

สิ่งนี้ได้เปลี่ยนแปลงวิถีแห่งประวัติศาสตร์ในลักษณะที่ทำให้เกิดความขัดแย้ง: นักเดินทางไม่เคยเกิดมาดังนั้นจึงไม่สามารถดำรงอยู่ได้

มีภาพยนตร์และนวนิยายหลายเรื่องที่สร้างจากความขัดแย้งอันเป็นผลมาจากการเดินทางข้ามเวลา - บางทีเรื่องที่ได้รับความนิยมมากที่สุดบางเรื่องอาจเป็นกลับไปสู่อนาคตภาพยนตร์และวันกราวด์ฮอก-

เรื่องที่แปลกใหม่

ปรากฏการณ์ทางกายภาพที่แตกต่างกันอาจเข้ามาแทรกแซงเพื่อป้องกันไม่ให้เส้นโค้งคล้ายเวลาปิดพัฒนาในระบบทางกายภาพ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรายละเอียด สิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือข้อกำหนดสำหรับประเภทเฉพาะของสสาร "แปลกใหม่" ที่ต้องมีเพื่อให้มีไทม์ลูปอยู่

พูดอย่างหลวมๆ ว่าวัตถุแปลกปลอมคือวัตถุที่มีมวลเป็นลบ ปัญหาคือไม่รู้ว่ามวลลบมีอยู่ในธรรมชาติ

Caroline Mallary นักศึกษาปริญญาเอกจาก University of Massachusetts Dartmouthเผยแพร่โมเดลใหม่สำหรับไทม์แมชชีนในบันทึกประจำวันแรงโน้มถ่วงแบบคลาสสิกและควอนตัม-

รุ่นใหม่นี้ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุแปลกใหม่ที่มีมวลเป็นลบและมีการออกแบบที่เรียบง่ายมาก

แบบจำลองของมัลลารีประกอบด้วยรถสองคันที่ยาวเป็นพิเศษ ซึ่งสร้างจากวัสดุที่ไม่แปลกใหม่ และมีมวลเป็นบวก จอดขนานกัน รถคันหนึ่งเคลื่อนตัวไปข้างหน้าอย่างรวดเร็ว โดยปล่อยให้อีกคันจอดอยู่ มัลลารีสามารถแสดงให้เห็นได้ว่าในฉากดังกล่าว ไทม์ลูปสามารถพบได้ในช่องว่างระหว่างรถ

คุณสามารถสร้างสิ่งนี้ในสวนหลังบ้านของคุณได้ไหม?

หากคุณสงสัยว่ามีการจับ แสดงว่าคุณถูกต้อง แบบจำลองของมัลลารีกำหนดให้จุดศูนย์กลางของรถแต่ละคันมีความหนาแน่นไม่สิ้นสุด นั่นหมายความว่าพวกมันประกอบด้วยวัตถุที่เรียกว่าเอกฐาน ซึ่งมีความหนาแน่น อุณหภูมิ และความดันไม่สิ้นสุด

ยิ่งไปกว่านั้น ไม่เหมือนกับความแปลกประหลาดที่มีอยู่ในภายในของซึ่งทำให้ไม่สามารถเข้าถึงได้จากภายนอกโดยสิ้นเชิง ความเอกพจน์ในแบบจำลองของมัลลารีนั้นเปลือยเปล่าและสังเกตได้โดยสิ้นเชิง ดังนั้นจึงมีผลกระทบทางกายภาพอย่างแท้จริง

นักฟิสิกส์ก็ไม่คาดหวังว่าวัตถุประหลาดเช่นนี้จะมีอยู่ในธรรมชาติเช่นกัน น่าเสียดายที่ไทม์แมชชีนไม่สามารถใช้งานได้ในเร็วๆ นี้

อย่างไรก็ตาม งานนี้แสดงให้เห็นว่านักฟิสิกส์อาจต้องปรับปรุงความคิดของตนว่าทำไมเส้นโค้งที่เหมือนเวลาที่ปิดจึงถูกห้าม

เการาฟ คันนา, ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์,มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ดาร์ทเมาท์-

บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจากการสนทนาภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่านบทความต้นฉบับ-