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时间的游客都知道一条规则:永世不要改变过去。无论是阻止你自己的构思,还是将蓝图交给一个年轻的自己,产生一系列矛盾的事件都是一个大禁忌,它消除了时间旅行的大概性。
范德比尔特大学(Vanderbilt University)的物理学家洛伦佐·加瓦西诺(Lorenzo Gavassino)并不确定这是否像时间旅行者悲观主义者所说的那样是一个巨大的障碍。在最近对熵、空间和时间的详细研究中,他发现我们可以谋杀所有我们想要的“祖父”。
“祖父悖论”是一种自相矛盾的环境;回到过去,在你还是孩子的时候杀了你的祖父可以阻止你出生。也就是说你现在不存在了,你怎么能回去杀他呢?
事实上,有大概你已经做过了,而且很方便地忘记了它。
广义相对论将时间视为儿童放在床垫上的火车,根据附近的质量和观察者的加快度,缩短和延长轨道。
将规则推到极限 —— 就像在黑洞等极端环境中大概发生的那样 —— 我们可以想象这些扭曲允许轨道自行循环,创造出“封闭的时间曲线”,让火车回到起点。
这种时间迂回的结果在小说和其他假设性思考中得到了广泛的探究,重新时间线的分支到确保相同事件反复发生的触发行为,都导致了各种各样的结果。
但是为了理解这在物理上是什么样子,我们大概需要把整个体系分解到它的热力学基础上,并问一下,当一个体系回到过去时,秩序状态会发生什么变化。
我们可以根据记忆和预期来区分昨天和明天;物理学家没有这样的奢侈。我们的宇宙在很大程度上是时间对称的,因为它的定律可以反过来用来预测起始条件。
物理学中与时间箭头一致的一个特征是熵 —— 状态的随机洗牌,使得“有序”的东西每过一秒就有大概变成无序的状态,至少不需要某种干预的努力。
虽然我们已经了解了一两个世纪的热力学统计基础,但物理学家们现在正在努力研究其背后的量子机制。
为此,物理学家洛伦佐·加瓦西诺想知道取一个高熵体系 —— 比如一艘时间旅行的宇宙飞船 —— 并把它引入低熵的过去的量子结果。
通过推理,并通过使用量子统计力学,加瓦西诺表明时间游客自己的熵不能继续增长,因为他们“回去”,量子模糊性有效地抵消了预期的无序,创造了一个平行的熵时间线,开始和结束在同一点。
对于时间循环的宇宙飞船的内容来说,这是什么样子呢?我们认为与熵有关的过程必然会改变,甚至大概逆转。
追念起一位活泼的年轻祖父第一次向你祖母求爱,时间循环大概会使他的早逝可逆;你当初为什么想谋杀他的记忆大概会被抹去。换句话说,所有的赌注都在一个闭环中,量子物理学平滑了任何侵入性的熵。
加瓦西诺并不是第一个考虑当时间倒流时量子力学特征会如何体现的人,一些人发现宇宙的波动性子使我们的时间旅行观点变得荒谬。
考虑到我们还没有了解量子力学如何与广义相对论相联合,甚至在基本意义上空间和时间到底是什么,把时间旅行作为一种思想实验来探索当前知识的范围性是一种有趣的方式。
从工程的角度来看,这些知识并不适用于任何时间弯曲磁通电容器的构造。你只需要等待未来的自己把蓝图发给你。
这项研究发表在《经典与量子引力》杂志上。
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来源:https://view.inews.qq.com/k/20250120A0389X00
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