时间旅行是科学？还是幻想？( 四 ) _小知识

但是，索恩等人的虫洞时间机器虽然可以避免霍金的结果，却立即遇到了另一个棘手的问题，那就是虫洞一旦成为时间机器，在类时曲线闭合的一刹那，任何微小的量子涨落都有可能通过那样的虫洞返回过去，与它本身相叠加。这种叠加过程可以在零时间内重复无穷多次，由此产生的自激效应足以在瞬间将时间机器彻底摧毁！这种效应不仅危及索恩等人的 “虫洞时间机器” ，对其它类型的时间机器也同样具有威胁。 1992 年，霍金干脆提出了著名的时序保护假设 (Chronology Protection Conjecture) ，认为自然定律不会允许建造时间机器。不过迄今为止，这还只是一个假设，而且霍金的论据也不是无懈可击的，对时间机器的理论可行性持乐观看法的物理学家们陆续提出了一些模型来突破霍金对时间机器的封杀。这方面的讨论目前仍在继续。
注释
1 ，在 1892 至 1895 年间，荷兰物理学家洛仑兹 (Hrik Lorentz) 等人曾在研究电磁理论时提出过一些有别于绝对时空观的假设，但这些假设并未成为主流，后来则被相对论所取代。
2 ，这里 “为期 10 年” 指的是飞船上的时间。
3 ，事实上，不仅旅行结束时的你会看到 10 年前的自己，十年前的你在出发时也会看到 10 年后凯旋归来的自己。假如你在出发时什么都没看到，说明旅程中必定会发生意外，使你无法回到旅行的起点。在这种情况下，你或许应该取消旅行！
4 ，当然，这是指在现有的观测精度内没有发现宇宙的整体旋转。另外，有读者可能会问：什么是宇宙的整体旋转？这种旋转是相对于什么来定义的？这类问题可以视为是跟奥地利哲学家马赫 (Ernst Mach) 的观点，即旋转必须是相对的，一脉相承。不过，尽管爱因斯坦本人曾经推崇过马赫，但广义相对论事实上并不严格遵循马赫的哲学观点。
5 ，梯普勒并不是最早研究这一时空的物理学家，早在 1937 年，荷兰物理学家范斯托克姆 (Willem Jacob van Stockum) 就曾研究过这一时空，只不过没有象梯普勒那样对其因果特性进行分析。
6 ，确切地讲，许多物理学家都得到过类似的结果，霍金的只是其中之一。
7 ，奇点的严格定义本身就是广义相对论中一个非常棘手的课题，这里叙述的只是某一类奇点的特性，更详细的叙述可参阅拙作从奇点到虫洞的什么是奇点部分。
8 ，具体地说，让虫洞成为时间机器所需的最简单的运动是那种使虫洞两个出口之间的外部空间距离迅速改变，而虫洞本身的长度却不改变的运动。产生这种运动并不容易，但在原则上是可以做到的。关于 “虫洞时间机器”的更详细介绍，可参阅拙作从奇点到虫洞的由虫洞到时间机器部分。

四. 时间旅行与因果佯谬
有关时间机器的讨论除了探讨它的理论可行性外，还有一个非常重要的方面，那就是探讨时间机器假如存在，我们能用它来做什么?
粗看起来，这似乎不成之为问题，既然能够做时间旅行，那么到达目的时间之后自然应该是想做什么
就可以做什么——只要不违反物理学定律。但细想一下，事情又不那么简单。举个例子来说，倘若时间旅行者回到自己出生之前，他能够阻止自己父母的相识吗？这似乎不需要违反任何物理学定律。比如时间旅行者若在自己的父母相识之前，向后来会成为自己父亲的那个人开枪，子弹似乎完全可以在不违反任何物理学定律的情况下击中目标，造成致命伤害。但如果那样的行动成功了，我们就会立刻陷入所谓的 “因果佯谬” (causality paradox) 之中。因为如果时间旅行者的父母因为他的阻挠而没有相识，那么世上就不会有他；而世上如果没有他，他又如何能够返回过去并阻止自己父母的相识呢？

时间旅行是科学？还是幻想？( 四 )

猜你喜欢