用數學模型論證分析時間旅行的可能性

經過若干嚴肅的數學運算，不列顛哥倫比亞大學(UBC)的研究者提出了時間機器的數學模型，並已發表在經典和量子引力雜誌上。

Ben Tippett, 原圖鏈接

UBC奧格納根校區(嗯？納……根……？)的數學和物理講師Ben Tippett最近發表了關於時間旅行的可行性的研究。

Tippett專長研究愛因斯坦的廣義相對論，特別是黑洞和科學幻想。利用數學和物理方法，他創建了時間旅行方法的公式化描述。

Tippett說道：「人們認為時間旅行只是科幻傳說。我們一般也傾向於認為這是不可能的，因為我們並不能實現。不過，在數學上，這是有可能的。」

自從Herbert George Wells在1885年發表他的時間機器一書之後，人們就對時間旅行充滿疑問，並且科學家也想方設法解決或者否定這個理論。1915年，阿爾伯特·愛因斯坦發表了他的廣義相對論，認為引力場是由時空畸變引起的。近100年後，激光干涉引力波天文台與其他研究者合作宣布發現了數十億光年外兩個黑洞碰撞產生的引力波，證實了愛因斯坦的理論。

Tippett稱將空間劃分為三維、時間單獨為一維的劃分方法是不正確的。應當同時處理四維，不同方嚮應當連接為一體，構成一個時空連續統。利用愛因斯坦的理論，Tippett稱時空曲率就代表了行星軌道的彎曲程度。

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時空如果是「平坦的」，或者無彎曲的，行星和恆星就會直線運動。在大質量恆星的附近，時空幾何就會彎曲，附近行星的直線軌跡會受此影響，在恆星附近彎折。

Tippett說道：「時空表面的時間方面也是彎曲的。宇宙中也存在這樣的證據，比如越接近黑洞，時間就會變得越慢。我的時間機器模型就利用了彎曲的時空，將時間折為相對乘客的一個圓，而不是直線。這個圓就能將我們帶回過去。」

雖然有可能利用數學方程描述這種時間旅行，Tippett覺得可能不會有人能建造成功。

Tippett說道：「Herbert George Wells向大眾推廣了『時間機器』一詞，讓人們覺得先驅者必須用到『機器或者特殊的盒子(月光寶盒，就是你了！)』才能真正實現時間旅行。雖然數學上也是可行的，但不可能建造一個時空機器，因為我們需要材料，需要奇異物質來彎曲時空，但這樣的物質尚未被發現。」

Tippett創建了一個數學模型——可越非因果逆行時空域(TARDIS)。他將其描述為時空幾何泡沫，能攜帶內容前向或後向穿越時空。泡沫在時空中移動，速度偶爾超越光速，由此能回到過去。

Tippett說道：「研究時空問題痛並快樂，也是一種運用數學和物理的有趣方式。我所在領域的專家自從1949年就已經在探索時間機器的數學可能性了，我的研究就提供了一種新的方法。」

論文原文DOI: 10.1088/1361-6382/aa6549

本文譯自 phys，由譯者 CliffBao 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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