時(shí)間旅行—它是許多物理學(xué)家和科幻作家心中的圣杯。可能嗎？如果是這樣，我們能否找到一種方法來(lái)駕馭它而不毀滅自己，毀滅世界，甚至我們的宇宙？時(shí)間旅行在我們的許多夢(mèng)想中占有特殊的地位。我們中的大多數(shù)人，在某一時(shí)刻，希望我們能夠“回到”生活中的某個(gè)特定時(shí)刻，重新體驗(yàn)它，這樣我們就能調(diào)整自己或他人的生活軌跡，并取得更好的結(jié)果。
時(shí)間旅行的概念可能可以追溯到幾十年，甚至幾百年以前，當(dāng)我們的一個(gè)早期祖先第一次后悔一些輕浮的行為，導(dǎo)致一些意想不到的后果，并想象一切都變好了。當(dāng)然，那個(gè)人并沒有準(zhǔn)確地思考“時(shí)間旅行”這個(gè)詞，但這已經(jīng)足夠讓幻想時(shí)間旅行的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)了。
后來(lái)，作家們會(huì)發(fā)明一些方法，讓他們的主要角色看到甚至進(jìn)入未來(lái)的世界。沒過多久，威爾斯的時(shí)間機(jī)器開啟了現(xiàn)代的魅力，讓我們有能力去探索時(shí)間，就好像它只是另一個(gè)空間維度一樣，通過建造可以帶我們穿時(shí)間的設(shè)備，就像一艘遠(yuǎn)洋班輪帶我們?nèi)チ硪粋€(gè)大陸一樣。
時(shí)間旅行機(jī)器會(huì)以某種方式使時(shí)空彎曲，使其自身彎曲，形成一個(gè)循環(huán)。旅行者在時(shí)空中的某個(gè)點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)循環(huán)，并在過去或未來(lái)的某個(gè)時(shí)間從另一個(gè)點(diǎn)退出。這臺(tái)機(jī)器用來(lái)達(dá)到這種效果的方式因科學(xué)家或作家的不同而有所不同，盡管有些人想象出一種具有所謂“負(fù)能量密度”的外來(lái)物質(zhì)的形式，導(dǎo)致它向推動(dòng)它的力移動(dòng)。
最后，我們通過了臨界速度限制，此時(shí)總行程時(shí)間為負(fù)數(shù)——我們回到了過去！在這種情況下，在飛船從發(fā)射臺(tái)起飛前往行星之前的一段時(shí)間，一對(duì)新的真正的宇宙飛船在著陸臺(tái)上被制造出來(lái)，其中一艘朝著行星起飛。然后，原來(lái)的宇宙飛船在正常時(shí)間起飛，它們像以前一樣在行星上湮滅。
這種可能回到“過去”的旅行總是導(dǎo)致旅行者的兩個(gè)版本，兩者總是互相毀滅。其中一艘船是由上述奇異的’負(fù)物質(zhì)'組成的。勞埃德提供了他的時(shí)間旅行方程。要在時(shí)間上向后旅行，航天器的速度必須超過：
其中u是行星相對(duì)地球的速度，c是光速。長(zhǎng)期以來(lái)，“頂級(jí)自然時(shí)間機(jī)器”的競(jìng)爭(zhēng)者之一是獨(dú)一無(wú)二的黑洞，它是一個(gè)密度極高的奇點(diǎn)，連光都無(wú)法逃脫它的引力。已故的斯蒂芬·霍金博士提出，如果宇宙飛船上的宇航員能夠繞著視界飛行(光粒子無(wú)法返回的點(diǎn))，那么他們經(jīng)歷時(shí)間的速度可能只有其他人的50%。實(shí)際上，這些宇航員將相對(duì)于他們?cè)诘厍蛏系呐笥押陀H戚前往未來(lái)。
另一種可能允許時(shí)間旅行的自然現(xiàn)象是宇宙弦，那些理論上的中空能帶可能從所有造物的一端延伸到另一端。如此巨大的物體將包含大量的物質(zhì)，因此質(zhì)量和重力可能會(huì)扭曲它們周圍的時(shí)空。如果宇宙弦存在，它們要么無(wú)限延伸，要么自我循環(huán)。
天文學(xué)家弗蘭克·蒂普勒借用了黑洞和宇宙弦背后的一些科學(xué)原理，提出了他所謂的“無(wú)限圓柱”。他的構(gòu)想將是一個(gè)質(zhì)量為10個(gè)太陽(yáng)的圓柱形物體，旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為數(shù)十億轉(zhuǎn)每分鐘，一艘宇宙飛船將圍繞這個(gè)圓柱形物體作一個(gè)緊密的螺旋飛行，試圖達(dá)到一個(gè)閉合的、類似于時(shí)間的曲線。然而，圓柱體需要無(wú)限長(zhǎng)，這使得任何實(shí)驗(yàn)都變得毫無(wú)意義。
在愛因斯坦的廣義相對(duì)論著作中，實(shí)際上并沒有發(fā)現(xiàn)任何東西可以明確地排除封閉的時(shí)間型曲線、穿越時(shí)空的隧道等等。簡(jiǎn)而言之，基于我們今天所理解的物理學(xué)，時(shí)間旅行是可能的。為了論證，讓我們接受其中一個(gè)時(shí)間旅行選項(xiàng)確實(shí)有效，以及我們潛在的時(shí)間旅行者參加人類歷史上最令人難忘的旅程之一，然后我們發(fā)現(xiàn)自己立即害怕各種時(shí)間旅行悖論的所有可能性。
其中之一就是“祖父悖論”，我們?cè)S多人通過科幻文學(xué)和電影中的許多解釋都很熟悉它。這個(gè)悖論的基礎(chǔ)是，有人可能會(huì)回到他們的祖父或任何祖父母還是嬰兒的時(shí)候，殺死他們(或意外導(dǎo)致他們死亡)。如果你成功做到了這一點(diǎn)，那么瞧！你制造了一個(gè)悖論。為什么？如果你的祖先在懷上你的父母之前就去世了，你怎么可能有時(shí)間旅行呢？因此，這是一個(gè)悖論。
由于這種可能性，理論物理學(xué)家認(rèn)為：A）時(shí)間以某種方式保護(hù)自己并且會(huì)阻止你永遠(yuǎn)無(wú)法殺死你的祖先，或者B）你真的成功了，但是當(dāng)你回到現(xiàn)在， 你發(fā)現(xiàn)你實(shí)際上只是創(chuàng)造了一個(gè)你從未出生過的新的備用時(shí)間表。最后一個(gè)C）是可以稱為并行宇宙的例子。
另一個(gè)悖論來(lái)自美國(guó)理論物理學(xué)家西奧多·波爾金斯基。他描述了一個(gè)事件，我們把一個(gè)球扔進(jìn)蟲洞，它穿過(隧道時(shí)空)，并就在球被扔進(jìn)蟲洞之前退出。然后它撞向自己，阻止自己從一開始就進(jìn)入蟲洞。俄羅斯物理學(xué)家諾維科夫在20世紀(jì)80年代提出了他所謂的“自我一致性原則”。這表明，雖然時(shí)間旅行是可能的，但時(shí)間旅行悖論不會(huì)。
短篇小說《雷霆之聲》提供了一個(gè)時(shí)間軸腐敗假說的例子。這是著名的“蝴蝶效應(yīng)”概念的時(shí)間旅行版本，即最小的行為或事件隨著時(shí)間的推移，通過影響更多的行為和事件，在一個(gè)漣漪雪球效應(yīng)中復(fù)合。在《雷霆之聲》中，一個(gè)時(shí)間旅行者在參觀侏羅紀(jì)時(shí)不小心踩到了一只蝴蝶，當(dāng)他的團(tuán)隊(duì)回到現(xiàn)在，他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)人類從未進(jìn)化過的世界。
其次，我們有所謂的“宿命論”悖論，在這個(gè)悖論中，一個(gè)時(shí)間旅行者為了阻止某一事件而回到過去，但實(shí)際上卻成為了該事件的起因。這是一個(gè)時(shí)間因果循環(huán)的例子：A導(dǎo)致B導(dǎo)致A。當(dāng)然，在一些電影中可以看到這種因果循環(huán)在現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)，比如《宿命》、《時(shí)間旅行者的妻子》、《環(huán)形使者》和現(xiàn)代時(shí)間旅行經(jīng)典之作《12只猴子》。
這就引出了一個(gè)相關(guān)的類型，稱為起源悖論。在這種情況下，時(shí)間旅行者——也許是時(shí)間機(jī)器的發(fā)明者——回到過去給自己制定時(shí)間機(jī)器的計(jì)劃。所以問題就變成了：這些計(jì)劃到底是什么時(shí)候制定出來(lái)的？在這種情況下，時(shí)間旅行的行為抹去了計(jì)劃的起源。
同樣的(有點(diǎn)相反的)，當(dāng)時(shí)間旅行者回到過去撤銷一些事情的時(shí)候，我們會(huì)遇到這樣的悖論。如果你決定回到1889年，在阿道夫·希特勒還是個(gè)嬰兒的時(shí)候就殺了他，以防止他的暴行，而你成功了，那么你就把回到過去的原因從一開始就抹去了。沒有希特勒，沒有理由去殺他。
許多理論家普遍認(rèn)為，未來(lái)的時(shí)間旅行 - 使用相對(duì)論和旅行速度快于光速的方法 - 很有可能，而由于許多悖論，一些時(shí)間可能無(wú)法進(jìn)入過去。也許有一天，一些宇航員可能會(huì)通過蟲洞穿越時(shí)間，或者只是在一個(gè)活動(dòng)視界附近逗留一段時(shí)間。我們現(xiàn)在除了考慮這個(gè)問題外，沒有別的事情可做。
無(wú)論如何，我們都是時(shí)間旅行者，向著未來(lái)前進(jìn)?，F(xiàn)在并不真正存在，因?yàn)槲覀兛偸菍?duì)已經(jīng)發(fā)生的事件做出反應(yīng)或觀察，而這些事件的發(fā)生是由于我們的感覺與我們的大腦感知和解釋之間的時(shí)間差造成的。我們的思想生活在過去，同時(shí)不斷地猜測(cè)接下來(lái)會(huì)發(fā)生什么。
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