時光旅行一直是科幻小說和電影中的熱門題材,但卻被認為是違反物理定律的不可能之事。然而,一項最新的研究卻為這個古老的謎題提供了全新解答,可能顛覆我們對時間和宇宙的認知。
但美國田納西州范登堡大學(Vanderbilt University)的物理學家洛倫佐·加瓦西諾(Lorenzo Gavassino)(見下圖)最近的研究提供了一個解決方案。他結合廣義相對論、量子力學和熱力學,對時光旅行的可能性進行了深入探討。研究發現,愛因斯坦的廣義相對論所預測的「閉合類時曲線」(CTC)可能提供了一種穿越時空的途徑。雖然這樣的時空結構在我們的宇宙中尚未被發現,但理論上是存在的。
(Source:Lorenzo Gavassino)
然而,時光旅行最大的挑戰在於所謂的「祖父悖論」(grandfather paradox)。如果一個人回到過去殺死了自己的祖父,那麼他本人就不會出生,也就無法回到過去。這個悖論似乎是無法克服的邏輯矛盾。
研究指出,在閉合類時曲線中,量子漲落可以導致熵(Entropy)的逆轉。熵是衡量系統無序程度的物理量,通常被認為是單向增加的。然而,在時間循環中,熵的增加可能會被逆轉,避免祖父悖論。
▲ 沿著 CTC 的熵時間箭頭(灰色箭頭)。箭頭的正方向跟隨熵的增加,即 dS(‘arrow’)>0。這些時間箭頭必須在 CTC 上的某個位置翻轉,dS 是精確形式,即 ∮dS=0。必須至少有兩個點 x0 和 xf 使 dS 改變方向。這些是最小和最大熵事件,它們代表同一艘太空船的兩個平行歷史(藍色和綠色)的開始和結束。(Source:ResearchGate)
這個發現意味著,時光旅行可能並不像我們想像的那麼矛盾。在時間循環中,所有事件都必須在邏輯上一致,以避免產生悖論。這項研究為這一「自我一致性原則」提供了堅實的理論基礎。
時光旅行目前仍然在探討理論上的可能性,它不僅挑戰我們對時間的傳統觀念,也為熵和量子力學的研究提供了新的方向。
研究已發表於《經典與量子重力》(Classical and Quantum Gravity)期刊。
- Physicists think they may know the key to unlocking time travel
- A scientist claims he might have figured out the solution to the ‘grandfather paradox’
(首圖來源:shutterstock)