微信关注，获取更多
时间旅行的科学探索
昨晚，作者梦见回到了小时候，这不禁让人思考，如果不借助魔法或超能力，单凭科学，我们能够进行时间旅行吗？从广义相对论的角度来看，时间旅行的本质就是将时空弯曲成一个环，即让时间像空间一样可以来回走。理论上，只要满足一个核心条件，时间旅行是可行的。这个条件就是时空必须能够弯曲成一个闭合的环，即闭合类时曲线。如果时间轴能够弯成一个闭合的圈，走出去就能回到过去。然而，这需要多大的能量呢？这取决于你想回到多久以前。如果只是回到一秒钟前，可能只需要一个超大质量黑洞附近的时空。
利用黑洞与虫洞
黑洞周围的时间膨胀效应是实现这一目标的关键。例如，如果存在一个可以穿越的虫洞，你把一端加速到接近光速再带回来，由于时间膨胀效应，两端的时钟就会不同步。从一端进去，另一端出来，你就可能回到了过去。听起来似乎不是特别复杂，但问题在于虫洞和所需的奇异物质目前都只存在于理论中。奇异物质具有负能量密度，是撑开虫洞喉咙的关键，但目前我们连一刻都造不出来。即使我们能够找到或制造出虫洞，潮汐力也可能会将进入虫洞的物体拉成面条，这对人类来说显然是不可接受的。
宇宙弦与量子力学
除了虫洞，宇宙弦也是科学家们探讨的另一种可能。两根无限长的宇宙弦以接近光速相对运动，周围的时空会被极度扭曲。如果你沿着这样的宇宙弦绕一圈，理论上你会发现自己回到了昨天。然而，宇宙弦的质量极其巨大，一厘米的质量就超过整个地球，这比虫洞的制造还要离谱，目前没有实际的方法来制造或利用它们。量子力学中，有更诡异的模型，如将未来的测量结果作为边界条件，来指导粒子在过去的行为。但这只对微观世界有效，对于宏观的人体来说，想要通过这种方式进行时间旅行几乎是不可能的。
热力学与时间旅行的未来
如果以上方法都不可行，是否还有其他途径可以让人穿越时间？从热力学的角度出发，利用庞加莱回归原理，构成你身体的粒子在封闭系统中随机运动，只要时间足够长，它们会再次排列成你现在这个状态，连同你此刻的记忆。这在效果上等同于向未来时间旅行，但不是回到过去。回到过去更为复杂，如果宇宙是循环的，上一个周期的你就在过去，但这只是量子重演，你无法带着记忆回到过去。超光速在某些计算中等效于时间回溯，但相对论禁止有质量的物体达到光速，这可能会产生因果悖论，甚至直接毁掉宇宙。因此，时间旅行的实现仍然遥遥无期。也许，当广义相对论和量子力学被统一，找到量子引力理论时，我们才能从时空泡沫中提炼出时间机器，但这可能是几十亿年后的事情了。尽管如此，本文还是希望读者能够保持对科学探索的热情和支持。
📖 推荐阅读
未经允许不得转载：加法网 » 【脑洞】如何科学地实现时间旅行？穿越时空需要满足哪些条件？
