มันเป็นเรื่องธรรมดาในนวนิยายนิยายวิทยาศาสตร์: นักบินอวกาศเดินทางย้อนเวลากลับไปโดยการซูมผ่านอวกาศด้วยความเร็วเร็วกว่าแสง (มักจะมีปัญหาในกระบวนการ)
นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่คิดว่าสถานการณ์เป็นไปไม่ได้
แต่ขอระงับการไม่เชื่อไว้สักวินาที ถ้ามันเป็นไปได้ที่จะเป็นไปได้มันจะทำงานอย่างไร?
ปรากฎว่าวัตถุที่เดินทางเร็วกว่าความเร็วแสงสามารถย้อนกลับไปได้ทันเวลา - แต่ในกระบวนการคู่หูคู่หนึ่งของวัตถุที่รวดเร็วจะโผล่ออกมาจากอากาศบาง ๆ และจากนั้นก็ย้อนกลับไปและถูกทำลายกับอีกคนหนึ่งตามสมมติฐานหนึ่งซึ่งโรเบิร์ตเนเมอฟarxiv-
แต่อย่าตุนพลูโทเนียมสำหรับ DeLorean ของคุณยัง การทดลองทางความคิดใหม่อาจเป็นไปไม่ได้ Nemiroff กล่าว
“ ฉันไม่เชื่อว่าคุณสามารถสร้างยานอวกาศที่สามารถไปได้เร็วกว่าแสง” Nemiroff บอกกับ Live Science -8 วิธีที่คุณสามารถเห็นทฤษฎีทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ในชีวิตจริง-
เร็วกว่าแสง?
ทุกคนเคยได้ยิน:ทฤษฎีทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์หมายความว่าไม่มีอะไรสามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสงในสุญญากาศ แม้ว่าจะไม่เป็นความจริงเลย: ความเร็วดังกล่าวเป็นไปได้ทางเทคนิค แต่สัมพัทธภาพบอกว่าสิ่งใดก็ตามที่มีมวลจะหนักขึ้นเนื่องจากซิปเร็วขึ้นและเร็วขึ้นดังนั้นการเข้าถึงและเกินความเร็วของแสงจะใช้พลังงานที่ไม่มีที่สิ้นสุด (แปลก ๆ คณิตศาสตร์ก็จะกำหนดว่าวัตถุสามารถเดินทางได้เร็วกว่าความเร็วแสง แต่ไม่สามารถชะลอความเร็วต่ำกว่าความเร็วแสง Nemiroff กล่าว)
"โดยทั่วไปแล้วเชื่อ - และฉันหมายถึงโดยทั่วไปหมายถึงนักฟิสิกส์เกือบทั้งหมด - ไม่มีอะไรที่สามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสง" ซาบีน Hossenfelder นักฟิสิกส์ทฤษฎีที่ Nordita ในสตอกโฮล์มสวีเดนกล่าวการตอบกลับแต่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาปัจจุบัน
และในขณะที่นักฟิสิกส์สามารถส่ง subatomicอนุภาคที่เรียกว่า Muons ไปข้างหน้าตลอดเวลาปัญหาเกี่ยวกับการเดินทางข้ามเวลาย้อนหลังเป็นสาเหตุ
เวลามีลูกศรและลูกศรชี้ไปข้างหน้า หากไม่มีการป้องกันนี้สถานการณ์ที่ไร้สาระทุกประเภทสามารถเกิดขึ้นได้เช่นที่เรียกว่าปู่อุปกรณ์พล็อตใน "Back to the Future" และภาพยนตร์ไซไฟอื่น ๆ อีกหลายเรื่อง ถ้าคุณย้อนเวลากลับไปและฆ่าปู่ของคุณก่อนที่เขาจะมีพ่อคุณจะย้อนเวลากลับไปได้อย่างไรในตอนแรก? -นิยายวิทยาศาสตร์หรือข้อเท็จจริง? ความน่าเชื่อถือของ 10 แนวคิดไซไฟ-
แต่แปลกไม่มีสัมพัทธภาพพิเศษหรือฟิสิกส์อนุภาคมีการวางแนวเวลา ในความเป็นจริง antiparticles,ยาปฏิสตพันธมิตรของอนุภาคปกติสามารถตีความได้ว่าเป็นอนุภาค Antimatter ที่จะก้าวไปข้างหน้าในเวลาหรืออนุภาคจริงที่เดินทางย้อนเวลากลับไป Hossenfelder กล่าว และสมการของสัมพัทธภาพพิเศษหมายความว่าวัตถุจะเร็วกว่าความเร็วของแสงจะเดินทางไปข้างหลังในเวลาเธอกล่าวเสริม
ยานอวกาศ
เพื่อให้เข้าใจถึงความหมายของการเดินทางย้อนเวลาย้อนหลังสัมพัทธภาพ Nemiroff ได้ใช้ตัวเลขสำหรับกรณีที่ง่ายมาก ในการทดลองความคิดของเขายานอวกาศจะเริ่มต้นบนแผ่นยิงบนโลกเดินทางด้วยความเร็วแสงห้าเท่าไปยังดาวเคราะห์ประมาณ 10 ปีแสงจากนั้นหันหลังกลับเพื่อกลับบ้านไปยังแผ่นเชื่อมโยงไปถึงไม่ไกลจากไซต์ลิฟต์ (วิธีการอื่น ๆ ที่เสนอในการเดินทางข้ามเวลาเช่นเดินทางผ่านหนอนในเวลาอวกาศโค้งไม่ได้กล่าวถึงในการศึกษา)
ปรากฎว่าเรือผีคู่หนึ่งที่มีมวลเชิงลบและอีกอันหนึ่งที่มีมวลบวกนักวิจัยคาดเดาได้ว่าต้องปรากฏออกมาจากอากาศบาง ๆ
ห้าปีหลังจากเริ่มดำเนินการ Earthlings จะเห็นกมากStrange Apparition: เนื่องจากแสงจากยานอวกาศเดินทางช้ากว่ายานอวกาศหลังจากเรือกลับมาและนั่งบนแผ่นเชื่อมโยงไปถึง Earthlings จะเห็นภาพของยานอวกาศที่ออกไป
แปดปีต่อมาสิ่งต่าง ๆ จะดูดียิ่งขึ้น: ภาพของยานอวกาศนั่งอยู่บนแผ่นเชื่อมโยงไปถึงจะยังคงมองเห็นได้เช่นเดียวกับภาพสองภาพ (อาจเหมือนโฮโลแกรม) ของยานอวกาศบนเที่ยวบินขาออกและเที่ยวบินกลับ เฉพาะในเวลานี้ภาพทั้งสองนั้นจะดูไกลกว่าราวกับว่ายานอวกาศกำลังเดินทางไปข้างหลังในเวลา
ในที่สุดหลังจากผ่านไปเล็กน้อยกว่า 10 ปีคู่ของผีเสื้อผีเสื้อจะทำลายล้างซึ่งกันและกันและคุณจะถูกทิ้งไว้กับยานอวกาศนั่งอยู่บนแผ่นเชื่อมโยงไปถึง
การทดลองทางความคิดทำให้เกิดคำถามมากมาย มันจะทำงานอย่างไร? ยานอวกาศคู่จะทำอะไร? ยานอวกาศใดที่จะเป็น "ของจริงหรือไม่ปรากฏการณ์นี้จะทำงานผ่านพฤติกรรมควอนตัมของอนุภาคที่พันกัน- แล้วผู้คนในยานอวกาศจะทำอะไร? Nemiroff กล่าวว่าเขาไม่สามารถตอบคำถามเหล่านั้นได้และเขาสงสัยว่าเป็นไปได้ในทุกกรณี
“ มันไม่สมเหตุสมผลมากนักและฉันสงสัยว่าคุณจะดูด้วยกล้องจุลทรรศน์จริง ๆ แล้วมันจะเป็นไปได้จริง” Hossenfelder บอกกับ Live Science
ถึงกระนั้นการศึกษาก็มีค่าอย่างยิ่งในฐานะเครื่องมือการสอน Hossenfelder กล่าว
การผลิตคู่ในชีวิตจริง
การเดินทางข้ามเวลาการผลิตคู่จะคล้ายกับปรากฏการณ์ที่จัดตั้งขึ้นซึ่งเกิดขึ้นในแนวหน้า Nemiroff กล่าว
“ มีสิ่งต่าง ๆ ที่เร็วกว่าแสงเช่นเงาบนผนัง” Nemiroff บอกกับวิทยาศาสตร์สด
เพื่อให้เข้าใจถึงการส่องสว่างด้านหน้าให้พิจารณาการทดลองทางความคิดนี้: หากคุณต้องเล็งตัวชี้เลเซอร์ที่ดวงจันทร์ (และสมมติว่าเอฟเฟกต์บรรยากาศเมฆอาคาร ฯลฯ ไม่ได้ปิดกั้นแสง) คุณจะต้องสะบัดข้อมือของคุณจากอีกด้านหนึ่งของดวงจันทร์ หากคุณมีเลเซอร์ที่ทรงพลังพอความสามารถในการใช้งานการถ่ายภาพผ่านพ้นช่วงเวลาและกล้องโทรทรรศน์ที่ยอดเยี่ยมคุณจะเห็นจุดหนึ่งคู่แยกออกจากกันเล็กน้อยบนพื้นผิวของดวงจันทร์เขากล่าว
เคล็ดลับคือในสถานการณ์นี้สิ่งที่เดินทางเร็วกว่าความเร็วของแสงไม่ใช่ข้อมูลเพราะไม่มีทางสำหรับบุคคลที่อยู่ด้านหนึ่งของดวงจันทร์เพื่อส่งข้อมูล superluminally ไปยังจุดอื่น ๆ ผ่านด้านหน้าส่องสว่าง Nemiroff กล่าวเสริม
ติดตาม tia ghose onTwitterและGoogle+-ติดตามวิทยาศาสตร์สด@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด-
