时间旅行的问题及观点（微透？大概）

紅葉知弦 · 发表于 2011-4-17 11:26:32

问题一：如果手机短信能通过克尔黑洞，那么是否表示电磁波类的都能通过？光波也属于电磁波，那么，如果光波通过克尔黑洞回到过去，那过去的人不是就会看到未来的光了么？
问题二：回溯时间的方法？SG中提供了3种方法，分别是：D-mail、time-leap、以及最后的时间机器。OK 让我们来一个一个分析，首先这个顺序很有趣，它是按着可实现性的大小排列的，电磁波绝对比人更容易回到过去（如果可行的话）。电磁波无法逃出黑洞这是已知的，可是它是否可以通过event horizon仍然未知，所以D-mail需要进行物理实验方可验证（不过没那个条件）、time-leap同上，尤其涉及到脑科困难更大，不过上述两种较为可行。时间机器的可能性最低，因为我们仍未有一个较精细的时间定义，既然无法确定时间又怎么进行时间旅行能？
关于时空旅行可行性的观点：
1、不论用什么方法回到过去都需要经过一条路，这条路可以是空间间隙、虫洞、克尔黑洞……而不可能像空间移动那样突然出现在某一个坐标点，理由是能量守衡定律，我们不可能凭空创造出物质或能量而不引起其他变化。“祖父悖论”这个是一个门槛，不过从SG里的理论我们可以得出一些结论，可以把“世界线”用数学方程式或是薛定谔方程表示，从时间轴上取得跳跃前和跳跃后的点，可以得出结论，能量仍然守衡，其次不会发生“祖父悖论”，即使你杀了你自己世界仍将正常运转，只是未来的你的那个世界不存在了，取而代之的是现在你所处的世界，简单来说就是往方程中代入一个变量，而方程本身无变化，而结果却不同了。世界仍然只有一个，只不过在进程选择上有了变化，就像GALgame一样，如果你去LOOP也只不过是结果不同罢了，游戏是不会因为你LOOP一下而变成别的东西的。例如：F（Z）=A`（X）+B`（Y）世界最先选的是A，X=1、Y=1 但是还有更多的预备选项B、C、D…… 就像是替换零件，虽然每次只能用一个，可是可以无**的替换只是每次的大小、形状、颜色、材质……都不同，这样就会产生一个现象“蝴蝶效应”（不清楚的就去查）这部分就不做过多的说明了，想必大家都很了解。
2、什么是时间。以下引自百度“目前最广泛被接受关于时间的物理理论是阿尔伯特·爱因斯坦的相对论。在相对论中，时间与空间一起组成四维时空，构成宇宙的基本结构。时间与空间都不是绝对的，观察者在不同的相对速度或不同时空结构的测量点，所测量到时间的流逝是不同的。狭义相对论预测一个具有相对运动的时钟之时间流逝比另一个静止的时钟之时间流逝慢。另外，广义相对论预测质量产生的重力场将造成扭曲的时空结构，并且在大质量（例如：黑洞）附近的时钟之时间流逝比在距离大质量较远的地方的时钟之时间流逝要慢。现有的仪器已经证实了这些相对论关于时间所做精确的预测，并且其成果已经应用于全球定位系统。就今天的物理理论来说时间是连续的，不间断的，也没有量子特性。但一些至今还没有被证实的，试图将相对论与量子力学结合起来的理论，如量子重力理论，弦理论，M理论，预言时间是间断的，有量子特性的。一些理论猜测普朗克时间可能是时间的最小单位。根据史提芬·霍金（Stephen W. Hawking）所解出广义相对论中的爱因斯坦方程式，显示宇宙的时间是有一个起始点，由大霹雳（或称大爆炸）开始的，在此之前的时间是毫无意义的。而物质与时空必须一起并存，没有物质存在，时间也无意义。从人类的开始人们就知道时间是不可逆的，人出生，成长，衰老，死亡，没有反过来的。玻璃瓶掉到地上摔破，没有破瓶子从地上跳起来合整的。从经典力学的角度上来看，时间的不可逆性是无法解释的。两个粒子弹性相撞的过程顺过来反过去没有实质上的区别。时间的不可逆性只有在统计力学和热力学的观点下才可被理论地解释。热力学第二定律说在一个封闭的系统中（我们可以将宇宙看成是最大的可能的封闭系统）熵只能增大，不能减小。宇宙中的熵增大后不能减小，因此时间是不可逆的。时间定义：人类在生活中总结出时间的观念，其根源来自于日常生活中事件的发生次序。当然人们在生活中得到的绝不仅仅是事件发生次序的概念，同时也有时间间隔长短的概念，这个概念来源于对两个过程的比较——比如两件事同时开始，但一件事结束了另一件事还在进行，我们就说另一件事所需的时间更长。这里我们可以看到，人们运用可以测量的过程来测量抽象的时间。在物理学中也是类似，时间是通过物理过程来定义的，首先在一个参考系（要求是惯性系，或者是非惯性系，但过程发生的空间范围无穷小）中，取定一个物理过程，设其为时间单位，然后用这个过程和其他过程比较，以测定时间。但测量时间（即上述比较过程）必须有同时性概念。过程开始有一个同时性问题，过程结束也有一个同时性问题——最简单的例子：我们要求运动员在发令枪开枪同时起跑，同时计时员开始计时，并在运动员抵达终点线时计时员必须同时停止计时。这个问题具体见各类相对论书籍。

紅葉知弦 · 发表于 2011-4-17 11:26:52

同时性问题，使得古典牛顿力学、狭义相对论和广义相对论有着不同的“时间”。直观概念告诉我们：任何人在事件是否同时上是可以达成一致意见的（也许某些人会欺骗别人，造成类似侦探小说或**小说中的情形，不过这是人类“高智商”的表现，我们完全可以用测量用的仪器来代替：），所以我们之后不说人，而说观察者）在相对论中，观察者的运动状态引起同时性的变化，或者说观察者1以v1运动，认为同时的两件事，以v2运动的观察者2可能会认为不同时——这导致时间测量的相对性。从数学上说，古典牛顿力学中时间参数只有一个，所有参考系共享此时间参数。这其实就是假设所有参考系，所有空间位置可以共享同一个同时性定义。而狭义相对论认为不同参考系就不同时了，即不同参考系有各自的时间参数t，其间关系由洛伦兹变换决定。广义相对论认为不同地点也会不同时，广义相对论中关于时间有比较复杂的内容，参见广义相对论书籍。当然请注意：严格说这不是简简单单的“认为”，而是基于两个假设：狭义相对论是光速不变原理。广义相对论是引力本质为时空弯曲等。而这两个假设得到了实验的广泛验证。上面我们说完了时间间隔测量的问题。但前面也提到：时间的先后次序是人们在日常生活中对时间的第一印象。古典牛顿力学中，这一点很容易理解：我们有唯一的时间参数t，所以任意两事件（一个发生在t1，另一个发生在t2）也就有确定的先后次序。那么相对论中呢？相对论中同地两事件先后顺序的确定的，这可以从洛伦兹变换直接看出。但可以肯定，相对论中不同地两事件的先后次序也是随参考系（我很愿意这么说：仪器的运动状态不同，这样能够把事情的本质说出来）不同而不同的。但这里就有一个问题：会不会有可能在参考系1中事件a先于事件b发生，且事件a的发生影响了事件b的发生（最极端的情况，使得b无法发生，譬如一个孩子杀死了他年轻的祖父），而在参考系2中正好反过来？如果是这样，物理学乃至一切原理中最重要的一个基本原理——因果律将轰然倒塌。所以这个问题是非常重要的。让我们严格叙述这个问题：事件a发生，并发出信号（广义的信号，涵盖一切可以影响到b的方式，但由于a,b不同地，这个信号就需要一定时间的传播），影响b。另一个参考系中正好相反。值得庆幸的是：可以用洛伦兹变换证明，只要信号速度不超过光速（最多使用光，光速），信号就不可能先于b的发生传递到b所在位置。另外说一句：狭义的另一个假设：任何物理系中物理定律有着相同形式，也是广义相对论所服从的。换句话说，参考系1中对一个物理过程加以测量，得到l1=v1t1。参考系2中加以测量同样也会得到l2=v2t2，尽管可能l1,v1,t1和l2,v2,t2都不相等。当然严格说这个例子不合适，因为v的定义位置矢量导数。但是对一些复杂的物理学定律，如麦克斯韦方程组，这个假设就很重要了。”所以我们是否应该先讨论一下，时间旅行的时间究竟是哪个时间？
最后要说的是根据“混沌理论”未来是混沌而不可预测的，所以时间机器究竟会不会有还是一个未知数。steins gate 给我们提供了一个方向，不要受限于观念，也许只有脱离现有的一些理论和定义才能到达神的领域。