回到过去阻止父母见面,并不影响你时间旅行

作者: 戴维·尼尔德(David Nield)

来源: 环球科学

发布日期: 2024-01-22 22:01:24

澳大利亚昆士兰大学的物理系学生热尔曼·托巴尔在一项研究中证明,时间旅行或许可以在不产生悖论的情况下成为现实。研究指出,时空有可能自我调整以避免悖论的发生,即使时间旅行者试图改变过去,事件也会通过其他途径自我调整,以保持一致性。

目前(应该)还没有人能够穿越时空。但科学家始终对此满怀好奇:这样的壮举在理论上是否可行?就像《终结者》(Terminator)、《死亡幻觉》(Donnie Darko)、《回到未来》(Back to the Future)等其他许多电影展示的那样,时间穿梭给宇宙的基本规则带来了许多问题。例如,如果你回到过去,阻止了你的父母见面,那你怎么可能存在,并从未来回到过去呢?

这是一个令人头疼的问题,被称为“祖父悖论”。不过就在几年前,澳大利亚昆士兰大学(University of Queensland)的物理系学生热尔曼·托巴尔(Germain Tobar)在一项发表于《经典引力和量子引力》(Classical and Quantum Gravity)的研究中证明,时间旅行或许可以在不产生悖论的情况下成为现实。

“经典动力学认为,如果你知道一个系统在某个特定时间的状态,我们就可以知道整个系统的历史,”托巴尔曾在2020年解释道。“但爱因斯坦的广义相对论预测了时间循环或时间旅行的存在——一个事件既可以发生在过去,也可以发生在未来。这在理论上彻底改变了经典动力学的研究。”时空会自我调整。不过,计算结果表明,时空有可能自我调整以避免悖论的发生。

举一个典型的例子,我们想象一个时间旅行者,他可以回到过去阻止疾病的传播——如果这项任务成功,时间旅行者回到过去时会发现,根本不存在需要阻止的疾病。但托巴尔的研究表明,疾病仍然会通过其他不同的途径或不同的方法逃脱,以消除悖论。无论时间旅行者做了什么,疾病都不会停止扩散。

对于非数学家而言,我们很难深入地理解托巴尔的工作。

他研究了确定性过程(没有任何随机性)对时空连续体中任意数量区域的影响,并展示了封闭的类时曲线(正如爱因斯坦所预测的)是如何形成的,且同时满足自由意志和经典物理学的规则。昆士兰大学的物理学家法比奥·科斯塔(Fabio Costa)指导了这项研究,他表示:“数学证明的结果就像是科幻小说中的内容。”这项研究用另一个假设解决了问题,即时间旅行是可能的,但时间旅行者的行为将受到限制,以阻止他们“制造悖论”。

在这个理论模型中,时间旅行者可以自由地做任何想做的事,而悖论是不可能存在的。

尽管这些数学计算可能讲得通,但事实上,“空间折叠”或“回到过去”始终难以捉摸——迄今为止,科学家设计的时间机器完全是概念化的,因为它们只存在于纸面的计算中。我们在未来的某一天可能(斯蒂芬·霍金的态度或许更为肯定)会实现时间旅行。

如果真能做到,那么按照这项新研究所述,我们将可以放飞自我,自由地对过去的世界做任何想做的事情,而不造成任何影响:这个世界会相应地自我调整。“尽管穿越时间的你可能会制造一个悖论,但事件总是会自我调整,以避免出现任何不一致,”科斯塔说。“这项研究中的一系列数学计算过程表明,在我们的宇宙中,具有自由意志的时间旅行在逻辑上是可能的,并不一定存在悖论。”

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