根據昆士蘭大學一個本科生的數學模型,理論上講,沒有悖論的時空旅行是可能的。
在昆士蘭大學物理學家法比奧科斯塔博士的指導下,四年制高等科學(榮譽)學士杰曼托巴爾(Germain Tobar)一直在研究時間旅行的可能性。
托巴爾老師說:“根據經典動力學理論,如果你知道特定時間的系統狀態,你就可以告訴我們系統的全部歷史。這有廣泛的應用。例如,如果我知道一個物體在重力作用下的當前位置和速度,我就可以計算出它在任何時刻的位置。但愛因斯坦的廣義相對論隱含了時間循環或時間旅行的可能性,將動力學研究推向了頂峰。”
托巴爾解釋說,既能兼顧傳統動力學又能兼顧相對論的統一理論是物理學的圣杯。
“然而,目前的科學認為,這兩種理論不可能都是正確的。作為物理學家,我們想知道宇宙最基本的規律。多年來,我一直在思考動力學如何與愛因斯坦的理論相協調。不知時間旅行在數學上是否可能?”
托巴爾老師和科斯塔博士說,他們開發了一種“數字平方”方法,可能會產生令人著迷的后果。它描述了確定性過程(沒有任何隨機因素)對時空連續統中任何數量區域的影響,并展示了兩條封閉的類時曲線如何包含自由意志和經典物理的規則。
因為著名的時間旅行悖論——祖父/祖母悖論“人們常常認為時間旅行不可能發生在我們的宇宙中。或者說,有些物理學家認為是可能的,但從邏輯上講,更不能接受的是它會否定我們的自由意志。換句話說,當你回去的時候,你不能做任何會引起悖論的事情。”
但托巴爾認為,時間旅行和自由意志可以同時存在,事件可能會自我調整,使其與時間旅行者的任何行為邏輯一致。
托巴爾老師說:“考慮到冠狀病毒零號病人,你可以回到過去防止他被感染,但這樣做會讓別人變成零號病人,無論你做什么,世界線都會被封閉。這意味著無論你采取什么行動,都會發生大流行,從而促使某人回到過去,并試圖在變化了的未來再次阻止它。每次你試圖制造一個悖論,事件都會自我調整,以避免任何不一致。”*類似于《12只猴子》
“我們發現的一系列數學過程表明,在我們的宇宙中,自由意志的時間旅行在邏輯上是自洽的,沒有任何悖論。”
研究發表于《經典和量子引力》。
更多信息:Germain Tobar等,《具有閉合類時曲線和選擇自由的可逆動力學》,《經典和量子引力》 (2020)。DOI:10.1088/1361-6382/aba4bc
https://phys.org/news/2020-09-young-physicist-squares.html
略科普,評論指出狹義相對論或洛倫茲變換不支持時間旅行回到過去……問題是這里的人用的廣義相對論。廣義相對論本質上不是理論,而是幾何時空的理論框架。描述宇宙基本性質的愛因斯坦場方程有很多理論解,每一個都是一個宇宙。具體到我們生活的真實宇宙解,我們需要在方程中加入邊界條件。愛因斯坦方程本身并不排除閉合類時曲線解的存在,即在那個宇宙中,可以有時間旅行回到過去。事實上,最著名的閉合等時曲線宇宙之一就是哥德爾發現的旋轉宇宙,它的內容可以很容易地旅行到過去。我們不確定我們的宇宙是否允許封閉的類時曲線出現。所以廣義相對論其實包含了時間旅行的可能性。調味汁