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由于Who Doctor诞生50周年,至少在屏幕上到处都是时间旅行。著名的是,多年来,医生可以使用“尺寸先验”的机器(TARDIS)来静止不动,并在他喜欢时对过去进行更改。但是,时间旅行是什么?“神秘博士”可能有多少可能是可能的?
时间旅行的方便定义来自哲学家大卫·刘易斯。刘易斯说,时间旅行涉及一段旅程,从外部(以“外部时间”)或内部(以“个人时间”为单位)观看不同的持续时间。假设您花了五分钟的时间在机器上旅行,例如(例如)手表和记忆。到达后,您发现在外界已经过去150年了。恭喜,您有时间旅行。您的个人时间五分钟已经覆盖了150年的外部时间。
奇怪的是,爱因斯坦的特殊相对论在1905年引入了这种可能性。该理论说:过程的持续时间随观察者的相对速度而变化。相对速度越接近光速,旅行过程的时间越长。 [科学事实还是小说? 10个科幻概念的合理性这是给出的
假设您想看到地球十亿年,但担心您只剩下50年的时间。特殊相对论指出,如果您非常接近相对于地球的光速,那么您的50年个人可能会覆盖10亿年的地球年。
在向后的旅行中,个人和外部时间的方向有所不同,因此旅程在外部时间结束,而不是之后,他们开始了。您花了五分钟的时间到外部旅行150年。一般相对论表明,宇宙本质上是弯曲的时空,这可能允许外部和个人时间的分歧。
相对论将空间和时间视为单个实体的方面:“时空”。一般相对性的最显着特征之一是它允许时间和空间轴互换,因此一个观察者的空间轴可以是另一个观察者的时间轴。
1949年,奥地利数学家库尔特·戈德尔(KurtGödel)使用一般相对论来描述一个宇宙,在这种宇宙中,无畏的旅行者可以在过去或将来的时间(过去或将来)的任何地方,而不会比光快。戈德尔的宇宙在空间或时间上没有界限,其中所有物质都旋转。但是我们有限的,无旋转的宇宙不是戈德尔的。绝望不是 - 简单地旋转超强,非常(也许是无限)长的圆柱体。时空应弯曲圆柱体,以便局部未来的方向部分指向外部。这样的设备称为“向圆柱体倾斜,“在物理学家弗兰克·蒂普勒(Frank Tipler)之后。
更好的是,量子理论表明,不同时空点之间的“虫洞”连接自发地形成并一直打破。天然虫洞的可能性很小 - 甚至比电子小得多(十亿美元的电子可以安装在茶匙中)。但是,您也许可以找到(或创建)一个足够大且足够耐用的虫洞,可以让您进入过去。困难,但理论上可能。
不,你不能杀死你的物理老师
因此,也许您可以进入过去。但是像祖父悖论?是什么阻碍了您将祖父或您自己当作婴儿暗杀的是什么?一个答案说:逻辑一致性。
古典逻辑说,您不能在婴儿期持续杀死成年的人。但是,刘易斯说,时间旅行不必涉及做逻辑上的不可能 - 前提是旅行者过去的行动与他们来的历史一致。因此,您可以尝试杀死婴儿祖父,但是有些东西会挫败您 - 您会打喷嚏,否则您的枪会挤压。因此,刘易斯时间旅行(经典)是一致的,但看起来很奇怪,因为看似可能的动作(例如射击未受保护的婴儿)是不可能的。
另一种观点说向后旅行需要许多世界 - 即物理现实的许多不同但同样真实的版本。物理学家戴维·德意志(David Deutsch)和哲学家迈克尔·洛克伍德(Michael Lockwood)认为,时光旅行必须涉及世界世界旅行。如果您及时地向后旅行,则必须进入与本地不同的历史,因此,一旦到达那里,您的过去就会不受限制。您甚至可以杀死其他历史的祖父和您自己。
这两个倒退时间旅行的概念都可能使任何想改变“唯一”过去的人失望。传统逻辑说,时光旅行者要么有助于创造历史(刘易斯)或创建不同的历史(Deutsch/Lockwood)。但是,量子逻辑可能会让旅行者更改实际(仅)过去。
假设我们认为,即使这些数量在过去,量子测量结果也确定了(或更改)的数量。有人可以回去,“观察”历史的历史与原始历史不同,从而回顾性地使现实与以前不同。重新启动历史的旅行者将会发生什么,但是这种模式似乎更接近“神秘博士”和其他虚构的旅行时间。不过,要当心,因为量子理论不允许对改变过去的结果进行预测,但仍然不太控制。将无法预见您对当前的影响。
因此,经典的逻辑,一般相对论和量子理论似乎都允许时间旅行。经典逻辑加一般相对论表明向后旅行者面临奇怪的一致性约束。许多世界旅行者没有面临限制,而是被移动到不同的历史中。量子逻辑旅行者可以在没有约束的情况下改变(唯一的)过去,但他们无法预测或控制自己会得到什么。
但是,到目前为止,似乎只有医生知道如何随意改变过去。
阿拉斯代尔·里士满(Alasdair Richmond)获得了艺术与人文研究委员会的资金,为涵盖2018-2009学年的两学期休假期的一个学期提供资金。