การเดินทางข้ามเวลา Time Travel

การเริ่มต้นของเวลา

Pvisetsingh Earth X

ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณเชื่อว่าจักรวาลเริ่มต้นอย่างไรหรือถูกเรียกตัวไปสู่การดำรงอยู่โดยพลังอันยิ่งใหญ่บางส่วนหรืออาจทั้งสองหรือไม่ แต่มันมีจุดเริ่มต้น ฉันจะมั่นใจได้อย่างไร? มีข้อโต้แย้งที่น่าเชื่อสองข้อที่ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเอกภพ (อย่างน้อยเรารู้) ต้องมีจุดเริ่มต้น ข้อแรกคือการประยุกต์ใช้กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์อย่างง่ายซึ่งระบุว่าเอนโทรปีจะต้องเพิ่มขึ้นเสมอ ในทางเทคนิคนี่หมายความว่าพลังงานที่เป็นไปได้ระบุว่าระบบสามารถครอบครองเพิ่มขึ้นได้เสมอ แต่คำอธิบายง่ายๆก็คือจำนวนรวมของความผิดปกติเพิ่มขึ้น ถ้าเอกภพเป็นนิรันดร์และไม่มีจุดเริ่มต้นแน่นอนว่ามันมีเวลาเพียงพออย่างแน่นอน (ดูเหมือนว่านานพอสมควร) ที่จะทำให้เกิดความวุ่นวายอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามนี่ไม่ใช่กรณี เอกภพนั้นถูกสังเกตว่ามีระเบียบอย่างมาก ดาวมีโครงสร้างและพวกมันรวมตัวกันเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ที่เราเรียกว่ากาแลคซี กาแลคซีกระจุกตัวอยู่ในโครงสร้างที่ใหญ่กว่าและมีแม้แต่กาแลคซีซุปเปอร์กาแล็กซี่ที่สังเกตได้ในเอกภพด้วย นอกจากนี้มนุษย์ยังเป็นระบบที่สั่งการอย่างมาก ในจักรวาลนิรันดร์เราไม่สามารถมีชีวิตอยู่เพื่อถามคำถามเหล่านี้ ยังไม่มั่นใจใช่ไหม จากนั้นให้พิจารณาข้อโต้แย้งง่ายๆ ในจักรวาลนิรันดร์และคงที่ทุกสายตาจะสิ้นสุดบนพื้นผิวของดาว แสงโฟตอนทุกดวงที่เปล่งออกมาในเอกภพจะพบหนทางไปสู่ที่อื่นในจักรวาลตลอดช่วงเวลาตลอดไป สิ่งนี้จะทำให้ท้องฟ้ายามค่ำคืนสว่างราวกับพื้นผิวของดวงอาทิตย์ อีกครั้งนี้ไม่ชัดเจนในกรณี ดังนั้นจักรวาลจึงมีจุดเริ่มต้น แต่เวลามีจุดเริ่มต้นด้วยหรือไม่ ในมุมมองทางจักรวาลวิทยาในปัจจุบันเกี่ยวกับเวลาและอวกาศของจักรวาลเชื่อมโยงกันในความต่อเนื่อง กาลอวกาศของจักรวาลของเรากำลังถูกตรวจสอบเพื่อขยาย เอฟเฟกต์นี้ถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักดาราศาสตร์เอ็ดวินฮับเบิลในปี 1920 ไม่ว่าใครจะมองไปในทิศทางใดเราจะเห็นกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลออกไปจากเราและกันและกัน ทฤษฏีปัจจุบันเกี่ยวกับการเริ่มต้นของจักรวาลเป็นที่รู้จักกันในนามของบิกแบง หากกาแลคซีทั้งหมดกำลังเคลื่อนไหวแยกจากกันในลักษณะที่เป็นรูปแบบเดียวกันในบางจุดในอดีตพวกมันจะต้องอยู่ในที่เดียวกัน ความหนาแน่นและพลังงานของช่วงเวลาแห่งการทรงสร้างนั้นยิ่งใหญ่มากจนไม่มีทฤษฎีฟิสิกส์ในปัจจุบันที่สามารถอธิบายได้ว่าเอกภพจะต้องเป็นอย่างไร ณ จุดเอกพจน์นั้นเรียกว่าเอกพจน์ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน การระเบิดเริ่มขึ้นเมื่อเอกภพเคลื่อนไหวเมื่อ 20 พันล้านปีก่อน ในช่วงเวลาแห่งการสร้างความต่อเนื่องของกาลอวกาศเริ่มต้นประกอบด้วยมิติเชิงพื้นที่และมิติทางโลก ดังนั้นดูเหมือนว่าเวลานั้นจะมีจุดเริ่มต้นเช่นกัน

1. แต่เวลาอะไร ทุกคนพูดถึงมันทุกคนรู้สึกว่าพวกเขารู้สึกถึงการผ่านและยังมีคนที่พูดถึงการเดินทางผ่านมัน เราทุกคนเดินทางผ่านเวลาในอัตรา 60 วินาทีต่อนาทีและ 60 นาทีต่อชั่วโมงและ 24 ชั่วโมงต่อวันและ 365 วันต่อปี สิ่งที่ฉันพูดคือการท่องเที่ยวที่เป็นนิยายวิทยาศาสตร์มานานกว่า 100 ปี แต่ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมากลายเป็นความเป็นไปได้ทางทฤษฎี ฉันหมายถึงการเดินทางสู่อดีตเพื่อดูเหตุการณ์ที่ผ่านไปนานหรือกระโดดไปสู่อนาคตอันไกลโพ้นเพื่อดูความก้าวหน้าของมนุษยชาติ ใครไม่คิดว่าจะกลับไปสู่อดีตเพื่อหวนระลึกถึงช่วงเวลาอันแสนหวานหรือกระโดดไปข้างหน้าเพื่อเรียนรู้ว่าผลลัพธ์ของการตัดสินใจที่สำคัญอาจเป็นอย่างไร จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่เป็นไปได้ในจินตนาการ ดูเหมือนว่าฟิสิกส์สมัยใหม่มีความประหลาดใจมากขึ้น ฉันหวังว่าจะนำผู้อ่านผ่านการสนทนาเกี่ยวกับธรรมชาติของเวลาและสถานที่และจากนั้นแสดงฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องในการสร้างเครื่องย้อนเวลา จากนั้นฉันจะพูดคุยถึงผลกระทบที่ชั่วร้ายมากที่การเดินทางข้ามเวลามีไว้สำหรับธรรมชาติของจักรวาล ในตอนท้ายเราอาจหลงทางในความขัดแย้งสมการและจักรวาลคู่ขนาน แต่การเดินทางควรสนุก

เวลาอะไร?

เวลาเป็นสิ่งที่แปลกมากถามทุกคนที่อยู่บนถนนถ้าพวกเขารู้ว่าเวลาใดพวกเขาแน่ใจว่าจะตอบในเชิงบวก แต่จากนั้นให้พวกเขาอธิบายให้คุณฟังและพวกเขาจะต้องสูญเสียอย่างแน่นอน ผู้คนมักพูดถึงเวลาด้วยความหมายเชิงลบเพราะในบางครั้งมันเชื่อมโยงกับความตายของเราเองคำพูดที่ชื่นชอบของฉันเกี่ยวกับเวลามาจากภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์Star Trek: Generations (แน่นอนเรื่องราวนิยายวิทยาศาสตร์จำนวนมากมักจะเปลี่ยนวลีที่ดีเกี่ยวกับเวลา)

`` เวลาคือไฟที่เราเผาไหม้ '' นอกจากนี้ยังมีการอ้างอิงที่มีชื่อเสียงจากนักประพันธ์เพลงที่ยอดเยี่ยมในศตวรรษที่ 19 Hector Berlioz
`` เวลาเป็นครูที่ยอดเยี่ยม แต่น่าเสียดายที่มันฆ่าลูกศิษย์ทุกคน '' เรามีความเชื่อว่าเวลานั้นมีความเป็นอิสระจากเรา แต่อาจเป็นเพียงบางสิ่งที่วัดได้จากการรับรู้ของร่างกายและจิตใจของเรา? ดูเหมือนว่าเราจะมีนาฬิกาชีวภาพที่ทำงานตามกำหนดเวลา ใครก็ตามที่บินข้ามเขตเวลาหลายแห่งและเจ็ทล้าหลังที่มีประสบการณ์รู้ว่าสิ่งนี้เป็นจริง เวลาก็ดูเหมือนจะแตกต่างกันไปตามวัฒนธรรม ในภาษาของ Navaho นั้นไม่มีอดีตกาลปัจจุบันและอนาคตเหมือนของหลายภาษา มีการพูดคุยเกี่ยวกับคุณภาพของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นมากกว่าคุณภาพทางโลก เป็นไปได้ว่าเวลาอาจไม่มีอยู่จริง แต่เป็นเพียงสิ่งประดิษฐ์ของวิวัฒนาการทางชีววิทยาและวัฒนธรรมของเรา?
ให้เราดูสิ่งที่ประวัติศาสตร์มุ่งมั่นเกี่ยวกับธรรมชาติของเวลา เวลาในการวัด

เมื่อก่อนเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้คนในการวัดเวลาที่พวกเขาไม่มีนาฬิกาข้อมือแฟนซีที่ทำในสวิตเซอร์แลนด์ พวกเขาจำเป็นต้องรู้เมื่อฤดูหนาวกำลังจะมาถึงหรือเมื่อพวกเขาสามารถเก็บเกี่ยวผลไม้ได้ สำหรับสิ่งนี้พวกเขาใช้วงจรปกติของสภาพแวดล้อมของพวกเขา เป็นที่ทราบกันดีว่าดวงอาทิตย์ขึ้นและวางตัวในแบบปกติและคาดการณ์ได้ เป็นที่ทราบกันดีว่าดวงจันทร์ดวงดาวและดาวเคราะห์มีการเคลื่อนที่วนไปมาในสวรรค์ พวกเขาติดตามการผ่านของวันด้วยนาฬิกาแดดและสิ่งที่คล้ายกัน ด้วยความรู้นี้ประชาชนโบราณของโลกสามารถทำนายการมาของฤดูกาลที่แตกต่างกัน
มีคนโบราณหลายคนที่คิดปฏิทินที่แม่นยำมากๆเพื่อติดตามเวลาตัวอย่างหินของหินสโตนเฮนจ์ในบริเตนใหญ่เป็นตัวอย่างของปฏิทินดังกล่าว ชาวมายันแห่งอเมริกากลางมีปฏิทินตามปีที่มีดาวฤกษ์อย่างน้อยก็แม่นยำเท่าปฏิทินของวันนี้ แน่นอนการวัดเวลาเริ่มต้นเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่เป็นระยะของโลกเกี่ยวกับแกนหมุนและรอบดวงอาทิตย์ ตอนนี้เป็นที่ทราบกันดีว่าการเคลื่อนไหวเหล่านี้ไม่คงที่ แต่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลาเมื่อประวัติความก้าวหน้าของวิธีการวัดเวลาผ่านไปก็ยิ่งมุ่งเน้นไปที่ความผันผวนของสิ่งต่างๆ เช่นสปริงและลูกตุ้ม วันนี้เวลาอย่างเป็นทางการวัดจากการแกว่งปรมาณูของซีเซียมถึงความแม่นยำของชิ้นส่วนต่อพันล้าน เมื่อประวัติความก้าวหน้าของวิธีการวัดเวลาผ่านไปก็ยิ่งมุ่งเน้นไปที่ความผันผวนของสิ่งต่างๆ เช่นสปริงและลูกตุ้ม วันนี้เวลาอย่างเป็นทางการวัดจากการแกว่งปรมาณูของซีเซียมถึงความแม่นยำของชิ้นส่วนต่อพันล้าน

เวลามีอยู่จริงหรือ

มันคืออะไรที่วัดนาฬิกา? ดูเหมือนว่าพวกเขาจะวัดสื่อที่มองไม่เห็นซึ่งยังคงดำเนินต่อไปอย่างรวดเร็วและไม่ยอมแพ้
เวลามักจะคิดว่าเป็นแม่น้ำที่ไหลในทิศทางเดียวและช้าลงสำหรับไม่มีใครมันกวาดเราไปพร้อมกับมัน
มีหลักฐานว่ามีจริงหรือมีลักษณะคล้ายกับอีเธอร์ซึ่งครั้งหนึ่งเคยคิดว่าจะซึมซับจักรวาลแน่นอนว่าเราประสบกับเวลาที่ผ่านไป ผู้คนเกิดมามีชีวิตอยู่และตายและรู้สึกราวกับว่าพวกเขาถูกผลักหรือลากโดยปรากฏการณ์ที่มองไม่เห็นนี้อยู่ตลอดเวลา ดังนั้นต้องมีเวลาใช่มั้ย บางที. แต่พิจารณาเวลานั้นเป็นสิ่งที่เรารับรู้ผ่านประสาทสัมผัสของเราซึ่งไม่สมบูรณ์ เป็นไปได้ไหมที่เราคิดว่าเวลาเกี่ยวข้องกับสมองของเราประมวลผลข้อมูล?

ในหนังสือเล่มสิบเอ็ดคำสารภาพของเซนต์ออกัสตินนักบุญออกัสตินที่มีชื่อเสียงกล่าวถึงธรรมชาติของเวลาและวิธีที่พระเจ้าและอิสระจะเข้ากันได้ดีฉันไม่ต้องการพูดคุยเกี่ยวกับศาสนศาสตร์ของเวลาที่นี่ถึงแม้ว่าจะมีหลายสิ่งที่สามารถพูดได้ อย่างไรก็ตามความคิดของเขาตรงเวลาบางอย่างลึกซึ้งมากและฉันจะพยายามอธิบายพวกเขา ก่อนอื่นให้เราพิจารณาว่าผู้คนมักพูดถึงช่วงเวลาที่มีระยะเวลาอย่างไร เช่นฉันอาจบอกว่าฉันเชื่อว่าการเดินทางบนท้องถนนใช้เวลานานมาก แต่ทำไมฉันถึงบอกว่าเวลาในอดีตหรือในอนาคตนั้นยาวนาน ผมอาจจะบอกว่าเวลาที่ผ่านมาเป็นเวลานานหรือเวลาในอนาคตจะยาว. อย่างไรก็ตามหากอดีตไม่มีอีกต่อไปและอนาคตยังไม่เกิดขึ้นจะวัดระยะเวลาได้อย่างไร อันที่จริงหากอดีตไม่มีอยู่อีกต่อไปและอนาคตก็ยังมีอยู่สิ่งที่เหลืออยู่ก็คือปัจจุบัน แต่ปัจจุบันไม่มีระยะเวลา หนึ่งสามารถแบ่งช่วงเวลาใด ๆ ในอดีตและอนาคตจากมิลลิวินาทีไปยัง picoseconds ปัจจุบันไม่มีอะไรมากไปกว่าช่วงเวลาที่หายวับไปซึ่งอนาคตจะผ่านไปเป็นอดีต ดังนั้นเราจึงเหลือปริศนามากมายในอดีตและอนาคตไม่มีอยู่จริงและปัจจุบันไม่มีระยะเวลาจะวัดเวลาได้อย่างไร

นักบุญออกัสตินเสนอว่าเวลานั้นวัดได้ในใจมันไม่ใช่เหตุการณ์ที่วัดได้แต่เป็นความรู้สึกที่ทิ้งไว้ในใจ จิตใจคาดหวังอนาคตซึ่งกลายเป็นปัจจุบันซึ่งจิตใจเข้าร่วมและจากนั้นจะกลายเป็นอดีตซึ่งจิตใจจำได้ อนาคตและอดีตไม่มีอยู่ แต่ในใจมีความคาดหวังของอนาคตและความทรงจำของอดีต ปัจจุบันไม่มีระยะเวลาและยังคงความสนใจของจิตใจยังคงมีอยู่ ดังนั้นไม่ใช่อนาคตที่ยาวนาน แต่เป็นความคาดหวังที่ยาวนานในอนาคตในทำนองเดียวกันมันไม่ใช่อดีตที่ยาวนานแต่เป็นการรำลึกถึงอดีตอันยาวนาน เซนต์ออกัสตินยุติการอภิปรายเรื่องกาลเวลาด้วยข้อสรุปว่าเป็นสิ่งที่วัดได้ในจิตใจความคิดของมนุษย์ นี่คือทั้งหมดที่เพิ่มเติมสามารถไปตามตรรกะเพียงอย่างเดียว

เวลาสากลของนิวตัน

เซอร์ไอแซกนิวตันนั้นเป็นผู้คิดค้นทฤษฎีทางกายภาพสมัยใหม่ ความคิดของเขาเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวและการบังคับสำหรับส่วนใหญ่ยังคงมีความถูกต้องที่ดี มีการแก้ไขเพียงทฤษฎีของเขาตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง แต่ไม่มีอะไรมาแทนที่มัน นิวตันคิดว่าเวลาเป็นสายน้ำที่เคยไหลและไม่เปลี่ยนแปลง ในทฤษฎีของเขาเวลาเดียวกันเสมอสำหรับผู้สังเกตการณ์ในกรอบอ้างอิงใดๆนี่คือความเชื่อที่นักฟิสิกส์โดยทั่วไปถือครองมานานหลายร้อยปี คณิตศาสตร์ใช้เพื่ออธิบายวิธีการสังเกตเหตุการณ์ในกรอบอ้างอิงเฉื่อยหนึ่งไปยังอีกเฟรมหนึ่งที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ที่สัมพันธ์กับค่าดั้งเดิมเรียกว่าการแปลงแบบกาลิเลโอ เพื่อความเรียบง่ายเฟรมทั้งสองจะถูกจัดตำแหน่งโดยทั่วไปเพื่อให้ทิศทางการเคลื่อนที่ของเฟรมที่เคลื่อนที่อยู่ตามแนวแกนอวกาศเพียงแกนเดียว นอกจากนี้เฟรมจะต้องมีการจัดตำแหน่งต้นกำเนิดของพวกเขาในเวลาเท่ากับศูนย์ ทั้งสองเฟรมมักเรียกว่า S, เฟรมนิ่งและ S 'เฟรมเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ v เทียบกับ S ตามแนวแกน x การเปลี่ยนแปลงนั้นง่าย

อย่างที่คุณเห็นว่าไม่มีการแปรผันตามเวลาที่วัดโดยผู้สังเกตการเคลื่อนที่หรือผู้อยู่กับที่ ในจักรวาลของนิวตันเราอาศัยอยู่ในโลกสามมิติที่มีมิติสามมิติและเรามีอิสระอย่างเต็มที่ที่จะเคลื่อนไหวภายในพวกเขา นอกจากนี้ยังมีพารามิเตอร์ของเวลา แต่ในพารามิเตอร์นี้เราถูก จำกัด ให้เคลื่อนที่ในทิศทางเดียวเท่านั้นและในอัตราคงที่เดียว

เวลาสัมพัทธ์ของ Einstein

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 มีการเปลี่ยนแปลงการพัฒนาในเวลานั้นในฟิสิกส์ การพัฒนาสมการแม่เหล็กไฟฟ้าโดย James Maxwell ทำให้คนอื่น ๆ ตรวจสอบผลที่ตามมา ในบรรดาคนเหล่านั้นไม่ใช่คนอื่นนอกจาก Albert Einstein Albert Einstein พัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษครั้งแรกในปีพ. ศ. 2448 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าคลื่นแสงทำหน้าที่อย่างไรในกรอบอ้างอิงที่แตกต่างกัน ต่อมาเขาได้พัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่อธิบายแรงโน้มถ่วงและเรขาคณิตของจักรวาล ในทฤษฎีทั้งสองนี้เวลาจะไม่เปลี่ยนรูปอีกต่อไป อันที่จริงผู้สังเกตการณ์ที่แตกต่างกันในเฟรมญาติวัดเวลาต่างกัน เมื่อทฤษฎีได้รับการยืนยันการทดลองมากขึ้นความคิดเก่า ๆ เกี่ยวกับธรรมชาติของเวลาพังทลาย เพียงไม่กี่วันก่อนที่เขาจะเสียชีวิตไอน์สไตน์อ้างคำพูด

`` ความแตกต่างระหว่างอดีตปัจจุบันและอนาคตเป็นเพียงภาพลวงตาที่ดื้อรั้นเท่านั้น ''

สัมพัทธภาพพิเศษ

หนึ่งในผลที่ตามมาของสมการแมกซ์เวลล์ของแม่เหล็กไฟฟ้าคือความเร็วของคลื่นแสงนั้นไม่ขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิงที่สังเกตเห็นนี่เป็นการละเมิดกฎการแปลงแบบกาลิลีโดยตรงในระบบกาลิเลโอถ้าผู้สังเกตการณ์ในเฟรม S 'เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว v ส่งสัญญาณแสงด้วยความเร็ว c ในทิศทางของการเดินทางจากนั้นความเร็วของคลื่นแสงที่วัดโดยผู้สังเกตการณ์นิ่งในเฟรม S, c ', is c' = v + c แต่นั่นไม่ใช่สิ่งที่สมการของ Maxwell พูด พวกเขาบอกว่าความเร็วของแสงคือ c ไม่ว่าเฟรมจะสังเกตเห็นอะไรดังนั้นผู้สังเกตการณ์ใน S และ S 'วัด c สำหรับความเร็วของคลื่นแสงเดียวกัน นี่คือที่สลายเริ่มต้น ผลกระทบนี้ได้รับการวัดในห้องปฏิบัติการและได้รับการยืนยันทั่วโลก ความเร็วของแสงคือ c (300, 000,000 m / s) ในทุกกรอบอ้างอิง นี่เป็นหนึ่งในรากฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ
รากฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพอีกข้อหนึ่งคือสมมุติฐานที่ระบุว่ากฎของฟิสิกส์นั้นไม่เปลี่ยนแปลงในกรอบอ้างอิงเฉื่อยทั้งหมด นี่คือสัจพจน์ที่นำไปสู่การค้นพบการเปลี่ยนแปลงทางคณิตศาสตร์เพื่อแทนที่การแปลงกาลิเลโอ การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้มีชื่อว่าการแปลงแบบลอเรนซ์หลังจากนักคณิตศาสตร์เฮนดริคลอเรนซ์ผู้พัฒนามันขึ้นมา เขาพัฒนาการเปลี่ยนแปลง 2 ปีก่อนที่ Einstein จะทำ แต่แตกต่างจาก Einstein Lorentz กำลังค้นหาการเปลี่ยนแปลงที่จะทำให้สมการของแมกซ์เวลไม่แปรเปลี่ยน การเปลี่ยนแปลงคือ

ไอน์สไตน์ยอมรับความสำคัญทางกายภาพของการเปลี่ยนแปลงนี้และได้กำหนดทฤษฎีพิเศษขึ้นมา การเปลี่ยนแปลงในขณะนี้แสดงให้เห็นว่าเวลาไม่ใช่มิติที่ไม่เปลี่ยนรูปที่เราคิดว่าเป็น หลังจากนั้นฉันจะพูดถึงโอกาสการเดินทางข้ามเวลาที่มีอยู่ในทฤษฎีนี้

อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าในการแปลงแบบลอเรนซ์นั้นดูเหมือนว่าจะมีการผสมผสานระหว่างพื้นที่และเวลาเมื่อมาถึงจุดนี้ผู้คนเริ่มตระหนักว่าเวลาและสถานที่ไม่ได้แยกจากสิ่งที่พวกเขาดูเหมือนจะเป็น พวกมันถูกผูกมัดเข้าด้วยกันในมิติของกาลอวกาศต่อเนื่อง

ก่อนที่ฉันจะย้ายไปตามเวลาในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปมันจะมีประโยชน์สำหรับฉันที่จะพูดนอกเรื่องเป็นทางการทางคณิตศาสตร์บางอย่างที่จะเป็นประโยชน์ในการอภิปรายภายหลังของ

warps spacetime สัมพัทธภาพมันมีประโยชน์ในการพูดคุยเกี่ยวกับตัวชี้วัดที่อธิบายถึงเรขาคณิตของกาลอวกาศบ่อยครั้งที่เราต้องการค้นหาตัวชี้วัดที่สามารถอธิบายพฤติกรรมของกาลอวกาศในภูมิภาคที่เฉพาะเจาะจงโดยตัวชี้วัดฉันหมายถึงสมการที่เขียนโดยการคำนวณองค์ประกอบระยะทางของกาลอวกาศในแง่ของระบบพิกัดที่ใช้ ตัวอย่างเช่นในพื้นที่ราบสองมิติที่มีพิกัดคาร์ทีเซียน, x และ y, ระยะทาง, Delta s, สามารถพบได้โดยสร้างสามเหลี่ยมมุมฉากและใช้ทฤษฎีบทพีทาโกรัส

เรามักจะเขียนสิ่งนี้ในฐานะองค์ประกอบระยะทางที่เล็กที่สุด, ds ดังนั้นในพื้นที่สามมิติเรามี

ไม่นานหลังจาก Einstein ตีพิมพ์บทความแรกของเขาเกี่ยวกับสัมพัทธภาพพิเศษ Rudolph Minkowski ยอมรับว่าการแปลงแบบ Lorentz อธิบายกาลอวกาศ 4 มิติด้วยสมการเมตริก

ในการวัดนี้มีสองครั้งที่แตกต่างกัน อย่างแรกคือเวลาพิกัดคือเวลาที่วัดโดยผู้สังเกตการณ์ 2 คนที่อยู่กับระบบพิกัด ที่สองคือเวลาที่เหมาะสมเวลาที่วัดโดยผู้สังเกตการณ์คนเดียวที่วัดการเคลื่อนไหวของตัวเองให้เป็นศูนย์เวลาที่เหมาะสมนั้นถูกค้นพบโดยเพียงแค่หารระยะทางในกาลอวกาศด้วยความเร็วคือความเร็วของแสง

เวลาที่เหมาะสมและเวลาพิกัดนั้นสัมพันธ์กันโดยสมการเมตริก

ความสัมพันธ์นี้จะช่วยให้เราเดินทางทันเวลา แต่เราจะกลับมาที่อีกไม่นาน

สัมพัทธภาพทั่วไป

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปจัดทำโดย Einstein ในปี 1915 มีหลักการพื้นฐานสี่ประการที่ก่อตั้งขึ้นเมื่อ:

1. เฟรมที่ตกลงมาอย่างอิสระเคลื่อนที่ไปตามพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ (บังคับให้เฟรมว่างเดินทางผ่านเส้นทางที่สั้นที่สุดผ่านกาลอวกาศ)
2. หลักการแห่งความเท่าเทียมกัน (มวลเฉื่อย = มวลโน้มถ่วง)
3. หลักการทั่วไปของความแปรปรวนร่วม (ใช้เมตริกซ์ซึ่งเป็นวัตถุทางคณิตศาสตร์ที่ไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การเปลี่ยนแปลง)
4. สมการภาคสนามของ Einstein: 
5. (ความโค้งของกาลอวกาศ = เนื้อหาสำคัญ)

หลักการที่สำคัญที่สุดในการสนทนาของเราคือ (4) มันบอกว่ารูปร่างและสมการตัวชี้วัดของกาลอวกาศจะถูกกำหนดโดยเนื้อหาของเรื่องของกาลอวกาศ พูดง่ายๆก็คือปล่อยให้เวลาผ่านไปตามกาลเวลาด้วยแรงโน้มถ่วง สิ่งนี้สามารถมองเห็นได้ในสิ่งที่เรียกว่าแผนภาพการฝัง (รูปที่ 1) ในแผนภาพสี่มิติของกาลอวกาศลดลงเป็นแผ่นสองมิติ หากคุณนึกภาพแผ่นนี้ว่าทำจากยางและยืดให้ตึงแล้วมวลใด ๆ พูดว่าหินอ่อนที่วางบนแผ่นจะบิดงอ เอฟเฟกต์การแปรปรวนนี้จะทำให้แรงโน้มถ่วงโค้งงอและโฟกัสแสงเหมือนเลนส์ ผลกระทบนี้ได้รับการสังเกตในช่วงสุริยุปราคา เมื่อดวงอาทิตย์ถูกบังด้วยโฟโตสเฟียร์จะมองเห็นดาวพื้นหลังได้ ดวงดาว ตำแหน่งที่ชัดเจนจะถูกย้ายใกล้ดวงอาทิตย์จากตำแหน่งของพวกเขาเมื่อดวงอาทิตย์ไม่ได้อยู่ในสนาม มีการยืนยันการทดลองทั่วไปของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในช่วง 70 ปีที่ผ่านมาและตอนนี้ทฤษฎีได้รับการยอมรับโดยทั่วไป นี่เป็นคำสัญญาที่ดีสำหรับพวกเราที่ต้องการนักท่องกาลเวลาเพราะไม่เพียง แต่ความสัมพัทธภาพทั่วไปจะช่วยให้เราสามารถเยี่ยมชมอนาคตได้ แต่เรายังสามารถเดินทางไปสู่อดีตได้

                                  รูปที่ 1: การฝังไดอะแกรมของกาลอวกาศโค้งเกี่ยวกับมวล

การเดินทางในเวลา

เราได้เห็นว่าความเร็วและแรงโน้มถ่วงแปรปรวนกาลอวกาศในรูปแบบที่ทำให้เวลาสัมพันธ์กับผู้สังเกตการณ์ที่วัดมัน ให้เราตรวจสอบโหมดต่าง ๆ ที่การเดินทางข้ามเวลาสามารถทำได้และผลที่ตามมาที่มีต่อธรรมชาติของจักรวาล

การเดินทางสู่อนาคต

การเดินทางสู่อนาคตเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างง่ายอย่างน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับการย้อนเวลากลับ เราจะเห็นว่าผลลัพธ์พื้นฐานที่สุดของสัมพัทธภาพพิเศษและทั่วไปจะช่วยให้เราสามารถเดินทางไปในอนาคต แต่ระวังก่อนที่เราจะออกเดินทางเพื่อดูลูกหลานและหลานของเราเราควรทราบว่าการกลับไปสู่เวลาของเราไม่ใช่เรื่องง่ายและอาจเป็นไปไม่ได้เลย

ความเร็วที่รวดเร็วมาก

ถ้าคุณจำความสัมพันธ์พิเศษมีการแสดงออกสำหรับความสัมพันธ์ระหว่างเวลาที่เหมาะสมเอกภาพและเวลาพิกัด t ให้เราตรวจสอบความสัมพันธ์นั้น

ในขณะที่คุณสามารถดูช่วงเวลาที่ผู้สังเกตการณ์เคลื่อนที่นิ่งอยู่กับความเร็วสัมพัทธ์ v. ลองจินตนาการว่าผู้สังเกตการณ์เคลื่อนที่สองคนอยู่บนโลกให้ตั้งชื่อเจนนิเฟอร์และแจนจากนั้นลองนึกภาพผู้สังเกตการณ์เคลื่อนไหว Bob อยู่บนยานอวกาศที่บินออกไปจากโลก ช่วงเวลาใดก็ตามบนเรือของ Bob จะถูกวัดโดย Jennifer และ Jan ให้ยาวกว่า Bob จะทำการวัด เอฟเฟกต์นี้ใหญ่ขึ้นเมื่อความเร็วของบ็อบเพิ่มขึ้น สิ่งนี้เรียกว่าการยืดเวลา การขยายเพิ่มขึ้นจนกว่าจะถึงความเร็ววิกฤตความเร็วของแสง ที่ความเร็วของแสงเหตุการณ์ใด ๆ ที่เกิดขึ้นบนเรือของ Bob จะปรากฏขึ้นเพื่อนำไปสู่เจนนิเฟอร์และแจนตลอดกาลหากความเร็วของบ๊อบเกินกว่า c เวลาปัจจัยการขยายกลายเป็นจินตภาพและบ๊อบจะย้อนกลับไปในเวลาจริง อย่างไรก็ตาม มีข้อ จำกัด อื่น ๆ ที่ จำกัด การเข้าถึงของ Bob เมื่อ v เพิ่มมวลก็เพิ่มขึ้นตามความสัมพันธ์. 

ดังนั้นมวลของบ๊อบก็จะไม่มีที่สิ้นสุดที่ค นอกจากนี้ยังต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนอนันต์เพื่อเร่งความเร็วให้ Bob ดังนั้น Bob และอนุภาคอื่น ๆ ที่มีมวลอาจเข้าใกล้ c โดยพล แต่ไม่อาจเข้าถึงหรือเกินได้ มีช่องโหว่หนึ่งช่องในสมการที่อนุญาตให้สิ่งต่าง ๆ เดินทางเร็วกว่าค ถ้ามีอนุภาคเช่นนี้มันจะต้องถูกสร้างให้เคลื่อนที่เร็วกว่า c และมันไม่สามารถเคลื่อนที่ที่ c หรือช้ากว่าได้ อนุภาคทางทฤษฎีเช่นนี้เรียกว่า tachyons และจะเดินทางย้อนหลังในเวลา แต่บ๊อบไม่ใช่ tachyon ดังนั้นจึงไม่มีความหวัง

แต่บ๊อบกลายเป็นนักท่องกาลเวลาไปแล้ว สมมติว่าบ็อบมาถึงความเร็ว 0.99c ในบางจุดและคงไว้เป็นเวลา 5 ปีแล้วจึงชะลอตัวลงซึ่งไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะทำเพราะบ๊อบมีแรงกระตุ้นมหาศาล บ็อบตัดสินใจว่าเขาอยู่ไกลเกินกว่าจะเดินทางกลับบ้านดังนั้นเขาจึงมุ่งหน้ากลับมายังโลกเพื่อเยี่ยมเจนนิเฟอร์และแจนอีกครั้งเขามาถึง. 99c และรักษามันไว้ 5 ปี 10 ปีผ่านไปนานสำหรับบ็อบบนยานอวกาศ แต่เขาก็หวังว่าจะได้เห็นเพื่อนของเขาเจนนิเฟอร์และแจนเมื่อเขาเห็นพวกเขาเขาก็พบว่าพวกเขาเป็นผู้หญิงที่แก่มาก 70 ปีผ่านไปบนโลกนับตั้งแต่บ็อบจากไป บ๊อบเดินทางไปสู่อนาคต บ๊อบสามารถย้อนเวลากลับไปได้ไหม? เราจะพบในเวลาที่ดี

แรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งมาก

มีอีกวิธีที่ค่อนข้างง่ายในการเดินทางไปสู่อนาคตโดยใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป หากคุณจำได้เราจะเห็นว่าสมการเมทริกซ์กาลอวกาศนั้นขึ้นอยู่กับเนื้อหาของเรื่องในพื้นที่กาลอวกาศนั้น นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Karl Schwarzschild เป็นคนแรกที่ค้นพบวิธีแก้ปัญหาสำหรับกาลอวกาศรอบ ๆ มวลทรงกลมคงที่ นี่คือตัวชี้วัดที่เขาได้รับและชื่อของเขา

โดยที่ G คือค่าคงตัวความโน้มถ่วงสากลและ M คือมวลภายในการกระจายทรงกลม โปรดสังเกตว่าตัวชี้วัดอยู่ในพิกัดทรงกลม t, r (รัศมีจากจุดกำเนิด), theta และ phi จากการวัดนี้ความสัมพันธ์ระหว่างเวลาที่เหมาะสมและเวลาพิกัดสามารถพบได้ในแบบเดียวกับก่อน ความสัมพันธ์นั้นคือ

รูปแบบของสูตรการขยายเวลานี้เกือบจะเหมือนกับในกรณีความสัมพันธ์พิเศษ พารามิเตอร์ที่สำคัญในขณะนี้คือระยะรัศมี, r, จากมวล, M. คนที่อยู่ไกลจากพื้นผิวของมวลมากจะวัดเวลาที่แตกต่างจากคนที่อยู่ใกล้กับมวล อันที่จริงผลกระทบนี้ได้ถูกวัดบนโลกนาฬิกาอะตอมที่อยู่ในชั้นใต้ดินของเครื่องกวาดท้องฟ้าที่สูงมากวิ่งช้ากว่านาฬิกาที่ชั้นบนสุดในหนึ่งพันล้านวินาที เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์การเดินทางข้ามเวลาที่สำคัญจากนี้เราจำเป็นต้องมีสนามแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งขึ้น มีรัศมีวิกฤติใน Schwarzschild metric เช่นความเร็ววิกฤตของตัวอย่างก่อนหน้านี้ มันเกิดขึ้นที่ r = 2GM / c ^ 2 ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Schwarzschild radius นี่คือรัศมีที่หากมวลทั้งหมดของวัตถุถูกบีบให้อยู่ภายใน จะทำให้วัตถุกลายเป็นหลุมดำ ที่ Schwarzschild radius ความเร็วของการหลบหนีคือความเร็วของแสง สิ่งใดก็ตามที่ข้ามรัศมี Schwarzschild จะติดอยู่ภายใน สำหรับโลกรัศมีของ Schwarzschild คือ 9 มิลลิเมตร นั่นคือสิ่งที่ยิ่งใหญ่ ----. ทีนี้ถ้าฉันเข้าใกล้รัศมี 0.007 มม. จากรัศมี Schwarzschild และนั่งที่นั่นเป็นเวลา 2 ปีและฉันขอให้คุณดูฉันจากที่ไกล ๆ คุณจะต้องดูฉันเป็นเวลา 70 ปี ฉันเพิกเฉยต่อความจริงที่ว่า ณ ที่นั้นสนามแรงโน้มถ่วงจะแข็งแกร่งมากจนสามารถดึงฉันออกจากหัวจรดเท้าได้ แต่ฉันก็มีแผ่นลดแรงเฉื่อยเฉื่อยจาก ทีนี้ถ้าฉันเข้าใกล้รัศมี 0.007 มม. จากรัศมี Schwarzschild และนั่งที่นั่นเป็นเวลา 2 ปีและฉันขอให้คุณดูฉันจากที่ไกล ๆ คุณจะต้องดูฉันเป็นเวลา 70 ปี ฉันเพิกเฉยต่อความจริงที่ว่า ณ ที่นั้นสนามแรงโน้มถ่วงจะแข็งแกร่งมากจนสามารถดึงฉันออกจากหัวจรดเท้าได้ แต่ฉันก็มีแผ่นลดแรงเฉื่อยเฉื่อยจาก ทีนี้ถ้าฉันเข้าใกล้รัศมี 0.007 มม. จากรัศมี Schwarzschild และนั่งที่นั่นเป็นเวลา 2 ปีและฉันขอให้คุณดูฉันจากที่ไกล ๆ คุณจะต้องดูฉันเป็นเวลา 70 ปี ฉันเพิกเฉยต่อความจริงที่ว่า ณ ที่นั้นสนามแรงโน้มถ่วงจะแข็งแกร่งมากจนสามารถดึงฉันออกจากหัวจรดเท้าได้ แต่ฉันก็มีแผ่นลดแรงเฉื่อยเฉื่อยจากStar Trekกับฉันดังนั้นฉันโอเค ถ้าฉันย้ายออกจากโลกที่ลดลงในขณะนี้ฉันจะพบว่าคุณมีอายุมากกว่า 68 ปีกว่าที่ฉันคาดไว้ เช่นเดียวกับบ๊อบฉันได้เดินทางไปสู่อนาคต แต่ฉันตัดสินใจแล้วว่าฉันไม่ชอบอนาคตเท่าที่ฉันคิด มีความหวังหรือไม่ที่ฉันจะกลับไปสู่อดีต? ใช่มีความหวัง แต่การเดินทางกลับเป็นไปได้ยาก

การเดินทางสู่อดีต

การเดินทางข้ามเวลาเป็นไปได้ในทางทฤษฎีโดยวิธีการต่าง ๆ โดยใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป อย่างไรก็ตามแต่ละวิธีการเหล่านี้มีปัญหาเฉพาะของตัวเองที่สามารถทำลายเครื่องย้อนเวลาก่อนที่จะมีโอกาสทำงาน บางทีเราอาจพบเครื่องจักรครั้งเดียวในล็อตที่ถือสัญญามากที่สุดในการนำเราไปสู่อดีต

หลุมดำ

อย่างที่ฉันได้กล่าวไปก่อนหน้านี้หลุมดำเป็นวัตถุที่มีมวลทั้งหมดอยู่ภายในรัศมีชวาร์สชิลด์ สำหรับความหนาแน่นที่สูงแรงโน้มถ่วงทำให้อิเล็กตรอนเสื่อมและแรงกดดันนิวตรอนแย่ลง นอกเหนือจากนี้ไม่มีแรงกดดันที่รู้จักที่สามารถรองรับเรื่องนี้กับแรงโน้มถ่วง แรงโน้มถ่วงทับมวลทั้งหมดไปยังจุดหนึ่งเรียกว่าเอกพจน์ของความหนาแน่นไม่มีที่สิ้นสุด ความโค้งของกาลอวกาศภายในรัศมี Schwarzschild นั้นไม่มีที่สิ้นสุด (ดูรูปที่ 2)

                                                         รูปที่ 2: แผนภาพการฝังของหลุมดำ
พื้นผิวที่รัศมี Schwarzschild เรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ การข้ามเส้นขอบฟ้าเหตุการณ์บอกลาเวลากาลอวกาศนั้นตลอดกาล ความเป็นไปได้ของการเดินทางข้ามเวลาเนื่องจากความเป็นไปได้ที่หลุมดำอาจจะไหลออกไปสู่กาลอวกาศอื่น อีกภูมิภาคหนึ่งของพื้นที่และอีกครั้งอาจเป็นอดีต

หลุมดำของ Schwarzschild

Schwarzschild metric มีไว้สำหรับการกระจายแบบทรงกลมที่ไม่หมุนและคงที่ เชื่อว่าหลุมดำนั้นเป็นจุดสิ้นสุดที่เป็นไปได้ในชีวิตของดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก ดาวทั้งหมดที่ถูกตรวจพบในเอกภพของเรานั้นถูกสังเกตว่ากำลังหมุนและการหมุนนั้นมีแนวโน้มที่จะทำให้รูปร่างของพวกมันเบี่ยงเบนไปจากทรงกลม ดังนั้นหลุมดำชวาร์สชิลด์ไม่ใช่วัตถุที่มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นตามธรรมชาติ ถ้าเราสมมติว่าสังคมที่ก้าวหน้ามาก ๆ สามารถสร้างมันขึ้นมาได้มันสามารถใช้กับไทม์แมชชีนได้หรือไม่? อาจจะไม่. พิจารณา Chris นักสำรวจหลุมดำที่น่าจะเป็น เราตัดสินใจที่จะดูคริสเข้าสู่หลุมดำจากระยะทางที่ยุติธรรม เมื่อคริสเข้าใกล้หลุมดำมากขึ้นสนามแรงโน้มถ่วงจะค่อนข้างรุนแรง เราสังเกตนาฬิกาที่คริสถือด้วยสัญญาณไฟที่เปล่งออกมาและดูว่ามันทำงานช้าลงและช้าลง ในที่สุดความแตกต่างความโน้มถ่วงจากหัวเท้านั้นใหญ่มากจนมันควรดึงคริสออกจากกัน นั่นคือถ้ามวลของหลุมดำมีขนาดเล็กให้พูดว่ามวลดวงอาทิตย์ 1 ดวง หลุมดำมวลมหาศาลที่น่าสงสัยจะมีแรงคลื่นที่รุนแรงน้อยกว่าใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ แต่เราจะสมมติว่าเรามีความก้าวหน้าอย่างเพียงพอเช่นนั้นเราสามารถสร้างชุดอวกาศที่สามารถทนต่อพลังคลื่นและรักษาคริสให้รอดพ้นจากการผจญภัยครั้งนี้ เนื่องจากเอฟเฟกต์การขยายเวลาที่คลื่นแสงบนพื้นผิวของหลุมดำจะปรากฏขึ้นเพื่อเปลี่ยนสีพวกเขาจะถูกเปลี่ยนเป็นสีแดงแสงจากนาฬิกาของคริสจะเปลี่ยนจากความยาวคลื่นที่มองเห็นเป็นอินฟราเรดแล้วเปลี่ยนเป็นวิทยุและในที่สุดเราก็ไม่สามารถตรวจจับได้ เราไม่สามารถสังเกตการผจญภัยอีกต่อไป มันก็เช่นกัน เพราะถ้าเราสามารถตรวจจับคริสไปจนถึงขอบฟ้าเหตุการณ์เราจะต้องเฝ้าดูตลอดไป (ฉันไม่คิดว่าฉันจะมีชีวิตอยู่ได้นาน) เวลาขยายไปถึงระยะอนันต์ที่ขอบฟ้าเหตุการณ์เท่าที่เห็นโดยผู้สังเกตจากระยะทางที่ไม่สิ้นสุด ดังนั้นในการบรรยายต่อไปเราจะต้องย้ายไปที่เฟรมของคริส เมื่อข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์เราจะสังเกตเห็นว่าไม่มีอะไรพิเศษ แต่เราไม่สามารถหันหลังกลับได้อีกต่อไป ตอนนี้ความเขลาของเราได้รับการตระหนักอย่างเต็มที่ เราเห็นความแปลกประหลาดและตระหนักว่าหากหลุมดำทำการฝากวัสดุไว้ที่อื่นในกาลอวกาศมันจะต้องผ่านมันไปและนั่นจะเป็นอันตรายถึงชีวิต นี่คือที่เรื่องราวของเราจะต้องจบ ถ้ามันเป็นหลุมดำหมุน เท่าที่เห็นโดยผู้สังเกตจากระยะทางที่ไม่สิ้นสุด ดังนั้นในการบรรยายต่อไปเราจะต้องย้ายไปที่เฟรมของคริส เมื่อข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์เราจะสังเกตเห็นว่าไม่มีอะไรพิเศษ แต่เราไม่สามารถหันหลังกลับได้อีกต่อไป ตอนนี้ความเขลาของเราได้รับการตระหนักอย่างเต็มที่ เราเห็นความแปลกประหลาดและตระหนักว่าหากหลุมดำทำการฝากวัสดุไว้ที่อื่นในกาลอวกาศมันจะต้องผ่านมันไปและนั่นจะเป็นอันตรายถึงชีวิต นี่คือที่เรื่องราวของเราจะต้องจบ ถ้ามันเป็นหลุมดำหมุน เท่าที่เห็นโดยผู้สังเกตจากระยะทางที่ไม่สิ้นสุด ดังนั้นในการบรรยายต่อไปเราจะต้องย้ายไปที่เฟรมของคริส เมื่อข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์เราจะสังเกตเห็นว่าไม่มีอะไรพิเศษ แต่เราไม่สามารถหันหลังกลับได้อีกต่อไป ตอนนี้ความเขลาของเราได้รับการตระหนักอย่างเต็มที่ เราเห็นความแปลกประหลาดและตระหนักว่าหากหลุมดำทำการฝากวัสดุไว้ที่อื่นในกาลอวกาศมันจะต้องผ่านมันไปและนั่นจะเป็นอันตรายถึงชีวิต นี่คือที่เรื่องราวของเราจะต้องจบ ถ้ามันเป็นหลุมดำหมุน เราเห็นความแปลกประหลาดและตระหนักว่าหากหลุมดำทำการฝากวัสดุไว้ที่อื่นในกาลอวกาศมันจะต้องผ่านมันไปและนั่นจะเป็นอันตรายถึงชีวิต นี่คือที่เรื่องราวของเราจะต้องจบ ถ้ามันเป็นหลุมดำหมุน เราเห็นความแปลกประหลาดและตระหนักว่าหากหลุมดำทำการฝากวัสดุไว้ที่อื่นในกาลอวกาศมันจะต้องผ่านมันไปและนั่นจะเป็นอันตรายถึงชีวิต นี่คือที่เรื่องราวของเราจะต้องจบ ถ้ามันเป็นหลุมดำหมุน

หลุมดำของเคอร์

หากหลุมดำที่เราติดตามคริสไปนั้นเป็นหลุมดำหมุนแล้วมันจะไม่ถูกอธิบายโดยตัวชี้วัดชวาร์สชิลด์ แต่แทนที่จะเป็นตัวชี้วัดเคอร์แทน ฉันจะไม่เกะกะหน้าด้วยรูปแบบทางคณิตศาสตร์เพราะมันจะใช้เวลามากเกินไปในการอธิบายเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ง่าย การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่เกิดขึ้นในหลุมดำนอกเหนือจากรูปร่างและจำนวนของพื้นผิวที่ต้องผ่านคือตอนนี้สามารถหลีกเลี่ยงภาวะเอกฐานได้ บางคนคิดว่าหลุมดำอาจส่งสสารของตนไปยังอีกกาลอวกาศหนึ่งผ่านวัตถุที่เรียกว่าหลุมขาว พวกเขาจะตรงกันข้ามกับหลุมดำแน่นอน แทนที่จะมีขอบฟ้าเหตุการณ์จะมีเส้นขอบฟ้าเหตุการณ์ต่อต้านซึ่งเรื่องสามารถออกได้ แต่ไม่เคยเข้า หลุมดำไม่เคยถูกสังเกตโดยตรงเนื่องจากจะเป็นไปไม่ได้เลย มีหลักฐานเชิงสังเกตการดำรงอยู่ของพวกเขาโดยอิทธิพลแรงโน้มถ่วงของพวกเขาในวัตถุใกล้เคียง อย่างไรก็ตามไม่มีใครเคยสังเกตวัตถุที่อาจเป็นรูสีขาวดังนั้นการดำรงอยู่ของพวกมันจึงต้องถูกถาม หากพวกมันมีอยู่ก็เป็นไปได้ที่พวกมันจะไม่ถูกทำให้ว่างเปล่าในจักรวาลของเรา แต่กลับกลายเป็นจักรวาลอื่นโดยสิ้นเชิง ยังคงมีปัญหาบางอย่างกับเครื่องเวลานี้ ถ้ามีรูสีขาวขอบฟ้าเหตุการณ์ต่อต้านจะไม่เสถียรมาก แสงโฟตอนเดียวที่ตกลงมามันจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินมากขึ้นและได้รับพลังงานมากจนสามารถแปลงขอบฟ้าเหตุการณ์ต่อต้านเป็นขอบฟ้าเหตุการณ์ปกติภายในเสี้ยววินาทีของการสร้างหลุมขาว สิ่งนี้จะดักจับเราไว้ข้างในอีกเหตุการณ์หนึ่งก่อนที่เราจะมีโอกาสหนีผ่านรูสีขาว มีข้อโต้แย้งเพิ่มเติมเพื่อแสดงว่าหลุมดำจะไม่สามารถผ่านได้ แต่ฉันคิดว่ามันชัดเจนว่าหลุมดำเป็นสาเหตุที่หายไป

เวลาอื่น ๆ

มีกลไกการเดินทางข้ามเวลาอื่น ๆ ที่คิดว่าอนุญาตให้เดินทางย้อนเวลาได้ แต่ในกรณีส่วนใหญ่มีเหตุผลทางกายภาพที่วัตถุเหล่านี้จะถูกแยกออกจากการดำรงอยู่ในจักรวาลของเรา ตัวอย่างเช่นมีแผนการที่เรามีเอกภพหมุนวนรู้จักกันในชื่อGödel's Universe หลังจาก Kurt Gödelผู้ที่คิดเกี่ยวกับมันเป็นครั้งแรก ในรูปแบบนี้จะมีเส้นโค้งคล้ายเวลาปิดซึ่งคุณสามารถเดินทางเป็นวงกลมในกาลอวกาศและกลับไปยังจุดหนึ่งในกาลอวกาศที่คุณเคยไปแล้วดังนั้นพบกับตัวเอง อย่างไรก็ตามจักรวาลของเราไม่เชื่อว่าจะหมุนดังนั้นสถานการณ์เช่นนี้ถือว่าไม่ไร้ประโยชน์ มีรูปแบบการเดินทางข้ามเวลาใหม่หยิบยกโดย JR Gott ที่หนึ่งสามารถสร้างเครื่องเวลาโดยการย้ายสองสายจักรวาลและขนานกัน สตริงคอสมิคเป็นส่วนที่เหลือตามทฤษฎีของบิกแบงซึ่งจะยาวมากและบางและมีความหนาแน่นเกือบไม่มีที่สิ้นสุด เกือบจะเหมือนเป็นเส้นเอกพจน์ การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของทั้งสองสายและรูปทรงเรขาคณิตของกาลอวกาศเกี่ยวกับพวกเขาจะช่วยให้สำหรับเส้นโค้งเหมือนเวลาปิด โชคไม่ดีสตีเฟ่นฮอว์คิงแสดงให้เห็นว่าหากสสารจำนวนมหาศาลที่มีพลังงานด้านลบถูกใช้เพื่อล้อมรอบระบบนี้มันจะกลายเป็นหลุมดำ ดังนั้นการค้นหาเครื่องจับเวลาของเราจึงดำเนินต่อไป สตีเฟ่นฮอว์คิงแสดงให้เห็นว่าหากสสารจำนวนมากมีพลังงานเชิงลบถูกใช้เพื่อล้อมรอบระบบนี้มันจะกลายเป็นหลุมดำ ดังนั้นการค้นหาเครื่องจับเวลาของเราจึงดำเนินต่อไป สตีเฟ่นฮอว์คิงแสดงให้เห็นว่าหากสสารจำนวนมากมีพลังงานเชิงลบถูกใช้เพื่อล้อมรอบระบบนี้มันจะกลายเป็นหลุมดำ ดังนั้นการค้นหาเครื่องจับเวลาของเราจึงดำเนินต่อไป

หนอน

มีความหวังใด ๆ ในการสร้างเครื่องย้อนเวลาที่เอกภพจะไม่ทำลายก่อนที่เราจะสามารถใช้มันย้อนเวลาได้หรือไม่? ใช่มีความหวังในรูปแบบของหนอน ทฤษฎีหลุมหนอนถือกำเนิดหลุมดำก่อนวันที่ ภายในหนึ่งปีของการเผยแพร่ขั้นสุดท้ายของ Einstein เกี่ยวกับทฤษฎีทั่วไปของนักฟิสิกส์สัมพัทธภาพ Ludwig Flamm ยอมรับว่าการแก้ปัญหาของ Schwarzschild เป็นตัวแทนของหนอน Wormhole เป็นอุโมงค์ผ่านอวกาศไปสู่อีกกาลเวลาของอวกาศในจักรวาลของเราหรืออาจเป็นอีกช่องทางหนึ่ง (ดูรูปที่ 3) ตัวหนอนประกอบด้วยสองปากที่มีความสมมาตรเป็นทรงกลมและลำคอที่มีรัศมีสูงสุดเท่ากับรัศมี Schwarzschild มีหนอนสองชนิดคือพวกที่จะเป็นประโยชน์กับพวกเราที่ต้องการนักท่องกาลเวลาและพวกที่ไม่เป็นประโยชน์

    รูปที่ 3: เวิร์กระยะทาง 1 กม. ผ่านไฮเปอร์สเปซเชื่อมโยงโลกกับดาวเวก้าซึ่งอยู่ห่างออกไป 26 ปีแสง

Schwarzschild Wormholes

ถ้า Schwarzschild wormholes มีอยู่ในธรรมชาติพวกมันไม่น่าจะมีประโยชน์กับเราในฐานะเครื่องจักรเวลาหรือวิธีการเดินทางระหว่างดวงดาวอย่างรวดเร็ว ประการแรกหนอนจะมีแรงคลื่นในลำคอที่เปรียบได้กับเส้นขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำชวาร์สชิลด์ กองกำลังเหล่านี้อาจถึงแก่ชีวิตสำหรับเรา ประการที่สองช่องโหว่ไม่คงที่มันวิวัฒนาการตามเวลา มันเริ่มต้นจากการเว้นวรรคสองครั้งที่ขาดการเชื่อมต่อโดยมีรัศมีคอเท่ากับศูนย์ รัศมีของลำคอจะขยายออกไปถึงระดับสูงสุดและพบกับกาลอวกาศ รัศมีจะเริ่มหดตัวและเวลาจะหลุดออกอีกครั้ง

การขยายตัวและการดึงกลับเร็วมากเช่นนี้แม้กระทั่งการเดินทางด้วยความเร็วแสงจะไม่เห็นเราผ่านก่อนที่เราจะถูกจับโดยกองกำลังน้ำขึ้นน้ำลงในระหว่างการถอนตัวซึ่งจะทำลายพวกเราอย่างแน่นอน สุดท้าย Schwarzschild Wormholes มีขอบเขตของการต่อต้านเหตุการณ์ซึ่งไม่เสถียรต่อการก่อกวนเช่นเดียวกับที่อยู่ในหลุมสีขาว นี่จะเร่งขั้นตอนการถอนของวิวัฒนาการของหนอนที่ทำให้การเดินทางผ่านมันเป็นไปไม่ได้มากขึ้น ดังนั้น Schwarzschild Wormholes ไม่ได้มีประโยชน์อะไรสำหรับเรา แต่มีคำตอบสำหรับสมการฟิลด์ไอน์สไตน์นั่นคือ

หนอนเจาะผ่านได้

ศาสตราจารย์คิพทอร์นแห่งสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียได้รับการกระตุ้นในช่วงฤดูร้อนปี 2528 เพื่อค้นหาทางเลือกแก้ปัญหาหนอนเจาะรูที่จะช่วยให้ผู้เดินทางระหว่างดวงดาวปลอดภัย แรงจูงใจของเขาคือคำขอความช่วยเหลือจากเพื่อนและเพื่อนร่วมงานของเขาคาร์ลเซแกน 

ศาสตราจารย์เซแกนเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ (นวนิยายเรื่องนี้มีชื่อว่าผู้ติดต่อซึ่งได้กลายเป็นภาพยนตร์ที่จ้องมองโจดี้ฟอสเตอร์ในฐานะนางเอก) ซึ่งนางเอกของเขาจำเป็นต้องข้ามระยะทางระหว่างดวงดาวในระยะเวลาอันสั้นมากนั่นคือระยะทางระหว่าง โลกและดาวเวก้า (ดูรูปที่ 3) ศาสตราจารย์ ธ อร์นมีความสุขเกินกว่าจะบังคับได้ เขาพบวิธีแก้ปัญหาที่เรียบง่ายจนเขาประหลาดใจที่ไม่มีใครเคยพบมาก่อน คำตอบมีสมการเมตริกดังนี้

โดยที่ b (r) กำหนดรูปร่างเชิงพื้นที่ของตัวหนอนและพี (r) เป็นตัวกำหนด redshift ความโน้มถ่วง วิธีการแก้ปัญหานี้มีคุณสมบัติของการไม่มีขอบเขตหรือแรงคลื่นมากเกินไปที่จะจัดการกับซึ่งทำให้ปลอดภัยสำหรับมนุษย์ในการเดินทางผ่าน แต่มันมีข้อเสียเปรียบอย่างหนึ่ง เพื่อให้คอเปิดค้างไว้จะต้องมีความหนาแน่นพลังงานด้านลบ ไม่มีวัสดุที่รู้จักที่มีคุณสมบัตินี้ แม้ว่าความผันผวนของสูญญากาศไฟฟ้าแม่เหล็กบางครั้งจะมีความหนาแน่นพลังงานเชิงลบและเรียกว่า `` แปลกใหม่ '' เพื่อที่จะให้ช่องเปิดของเวิร์มนั้นจำเป็นต้องได้รับการขันเกลียวด้วยวัตถุแปลกใหม่ที่จะสร้างความตึงเครียดเพื่อผลักกำแพงออกจากกัน สสารแปลกใหม่นี้จะมีเอฟเฟกต์อยากรู้อยากเห็นของแสงพร่ามัวขณะที่ทะลุผ่าน (ดูรูปที่ 4)

รูปที่ 4: Wormhole ที่ผ่านเข้าไปได้ถูกเกลียวด้วย Exotic Matter แสงของแสงที่ลอดผ่านรูหนอนจะไม่โฟกัส
สมมติว่าเรื่องแปลกใหม่นี้สามารถค้นพบหรือผลิตขึ้นมาได้อย่างไรเราจะสร้างรูหนอนแบบนี้ได้อย่างไร วัตถุเช่นนี้ไม่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ คำตอบอาจอยู่ในกลศาสตร์ควอนตัม ในระดับที่น้อยเพียงพอจักรวาลมีความน่าจะเป็น อ้างถึงรูปที่ 5 เพื่อดูรูปทรงเรขาคณิตที่เป็นไปได้ในระดับควอนตัม

รูปที่ 5: การฝังไดอะแกรมของ The Quantum Foam เรขาคณิตของกาลอวกาศในสเกลพลังค์มีความน่าจะเป็น ความน่าจะเป็นสำหรับ (a) คือ 0.1%, (b) คือ 0.4% และ (c) คือ 0.02%
เครือข่ายของหนอนและหลุมดำนี้เรียกว่าควอนตัมโฟม มีความน่าจะเป็นบางอย่างที่ตัวหนอนจะโผล่เข้ามาและออกจากการดำรงอยู่ในระดับนี้ หากเราคิดว่าเราหรือสังคมอื่น ๆ มีความก้าวหน้าเพียงพอที่เราสามารถสังเกตโฟมควอนตัมนี้และผลิตสสารแปลกใหม่จากนั้นก็อาจเป็นไปได้ที่จะไปถึงจักรวาลด้วยกล้องจุลทรรศน์และจับหนอน โดยการเทสารแปลกปลอมลงไปในนั้นเราอาจสามารถทำให้มันมีขนาดใหญ่ขึ้นได้ จากนั้นเราจะได้รับการเตรียมพร้อมในการเดินทางครั้งยิ่งใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

เครื่องย้อนเวลา

ด้วยความคิดของหนอนหนอนที่สามารถเคลื่อนที่ได้ในตอนนี้ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นไปได้เนื่องจากการมีอยู่ของสสารแปลกปลอมทำให้มีความเป็นไปได้ในการสร้างไทม์แมชชีน ในหนังสือของเขาหลุมดำและเวลารบ Kip Thorne อธิบายว่าเขาและภรรยาของเขาสามารถวางแผนที่จะสร้างเครื่องย้อนเวลาจากหนอนตัวเดียวได้อย่างไร ก่อนอื่นเขาขอให้เราสมมติว่าเราเป็นสังคมที่เจริญก้าวหน้าอย่างเพียงพอซึ่งเราสามารถสร้างและจัดการกับหนอนเจาะรูได้ หรืออย่างน้อยก็สังคมนั้นมีอยู่และทำให้เราเป็นหนอน สิ่งนี้เป็นที่ยอมรับจากนั้นเขาก็สันนิษฐานว่าเขามีรูหนอนเล็กๆผ่านช่องว่างขนาดใหญ่ที่มีอุโมงค์ยาวครึ่งเมตร เขามีรูหนอนทั้งสองอยู่ในห้องนั่งเล่นของเขาและเวลาเชื่อมต่อผ่านรูหนอนเช่นถ้าเขาเอามือของเขาใส่เข้าไปในปากหนึ่งมันจะปรากฏออกมาจากปากอีกห้องทันที ภรรยาของเขา Carolee ตอนนี้พาเธอไปที่เรืออวกาศของครอบครัวหนึ่งปากและคิปยังคงอยู่ในห้องนั่งเล่นพร้อมกับปากอีกข้างหนึ่ง พวกเขาจับมือผ่านช่องหนอน (ดูรูปที่ 6) และ Carolee บินออกไปพร้อมกับยานอวกาศ เธอเร่งความเร็วให้สัมพันธ์กันและออกไปสู่อวกาศเป็นเวลา 6 ชั่วโมง ตลอดเวลาที่เธอกับกีบสามารถมองผ่านรูหนอนและมองเห็นซึ่งกันและกัน หลังจาก 6 ชั่วโมงเธอหมุนเรือไปรอบๆ และมุ่งหน้ากลับสู่โลกซึ่งใช้เวลาอีก 6 ชั่วโมง หลังจากผ่านไป 12 ชั่วโมง Kip จะมองผ่านช่องหนอนที่ยังจับมือกับ Carolee และดูว่าเธอได้ลงจอดแล้วและออกไปที่ลานหน้าบ้าน ดังนั้นเขาจะปล่อยให้ไปและเริ่มไปที่ประตูเพื่อออกไปและทักทายเธอเมื่อเขาสังเกตเห็นว่าเธอยังไม่ออกมี ความเร็วและความเร่งเชิงสัมพันธ์ที่เธอพบได้ทำให้เวลาของเธอลดน้อยลงดังนั้นในมุมมองของ Kip เธอยังคงอยู่ในอวกาศในการเดินทางของเธอจับมือกับเขา คิปรอให้เธอมาถึง ... เขารอ 10 ปี ในที่สุดเมื่อเธอมาถึงเขาก็ออกไปทักทายเธอ เขาเปิดประตูของยานและพบว่าเธอไม่ได้มีอายุมากกว่า 12 ชั่วโมงนับตั้งแต่ที่เธอจากไปด้วยมือของเธอยังอยู่ในรูหนอน เขามองเข้าไปในรูหนอนและเห็นตัวเองเมื่อ 10 ปีก่อนจับมือกับคาโรล Wormhole ตอนนี้เป็นเครื่องย้อนเวลา! Kip สามารถก้าวผ่านช่องหนอนและย้อนกลับไปได้ถึง 10 ปีเพื่อสร้างเครื่องย้อนเวลา แต่ไม่ก่อนหน้านี้ The Kip ที่ปลายอีกด้านหนึ่งก็สามารถก้าวผ่านช่องหนอนและก้าวไปข้างหน้า 10 ปี HG Wells กินหัวใจของคุณออกไป! Kip สามารถก้าวผ่านช่องหนอนและย้อนกลับไปได้ถึง 10 ปีเพื่อสร้างเครื่องย้อนเวลา แต่ไม่ก่อนหน้านี้ The Kip ที่ปลายอีกด้านหนึ่งก็สามารถก้าวผ่านช่องหนอนและก้าวไปข้างหน้า 10 ปี HG Wells กินหัวใจของคุณออกไป! Kip สามารถก้าวผ่านช่องหนอนและย้อนกลับไปได้ถึง 10 ปีเพื่อสร้างเครื่องย้อนเวลา แต่ไม่ก่อนหน้านี้ The Kip ที่ปลายอีกด้านหนึ่งก็สามารถก้าวผ่านช่องหนอนและก้าวไปข้างหน้า 10 ปี HG Wells กินหัวใจของคุณออกไป!
เมื่อคิปทอร์นแรกตระหนักว่าสถานการณ์ดังกล่าวเป็นไปได้เขาสงสัยว่ากระบวนการทางกายภาพบางอย่างสามารถทำลายหนอนของเขาก่อนที่มันจะกลายเป็นเครื่องย้อนเวลา สิ่งแรกที่จะเกิดขึ้นกับเขาคือเมื่อรูหนอนกลายเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากเครื่องจักรกลเวลาก็สามารถแพร่กระจายผ่านมันและรบกวนตัวเอง พวกเขาสามารถแทรกแซงในลักษณะที่จะก่อให้เกิดการรบกวนที่สร้างสรรค์และเสริมสร้างแอมพลิจูดของพวกเขา สิ่งนี้สามารถดำเนินการต่อไปจนกว่าจะมีลำแสงรังสีระหว่างปากทั้งสองของรูหนอนซึ่งมีพลังมากพอที่จะทำลายมันได้

แต่อนิจจาไทม์แมชชีนนั้นได้รับการช่วยเหลือจากเรื่องแปลกประหลาดแปลกประหลาดนั้น ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ความตึงเครียดภายในรูหนอนจะเบี่ยงเบนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผ่านเข้ามา (รูปที่ 4) ปรากฎว่าการปรับโฟกัสนี้เพียงพอเพียงพอที่จะหยุดลำแสงจากการรับแรงมากพอที่จะทำลายไทม์แมชชีน อย่างไรก็ตามมีเอฟเฟกต์อื่น ๆ ที่อาจมีกำลังทำลายมันได้ นั่นคือความผันผวนของสุญญากาศทางแม่เหล็กไฟฟ้า ความผันผวนเหล่านี้เป็นกลไกเชิงควอนตัมในธรรมชาติและมีพฤติกรรมเช่นนั้นพวกเขาสามารถกองพะเนินเทินทึกในลักษณะที่คล้ายกับที่อธิบายไว้กับคลื่นอีเอ็มพวกเขาจะได้รับการโฟกัสจากหนอนแต่ลักษณะเชิงกลเชิงควอนตัมของพวกมันสามารถทำให้พวกมันหวนกลับมาอีกครั้งไม่ว่าพวกเขาจะมีกำลังมากพอที่จะทำลายหนอนหรือไม่ก็เป็นเรื่องของแรงโน้มถ่วงควอนตัมซึ่งยังไม่มีทฤษฎีที่จะอธิบาย ดังนั้นจึงมีข้อสงสัยว่าเครื่องเวลาสามารถสร้างและใช้ก่อนที่มันจะทำลายตัวเอง เวลาเท่านั้นที่จะบอก.

                            รูปที่ 6: Kip Thorne และภรรยาของเขา Carolee สร้าง Time Machine

บุคคลที่ผิดธรรมดา

ดูเหมือนว่าการเดินทางข้ามเวลาอาจเป็นไปได้จริงเนื่องจากมีเรื่องแปลกใหม่ออกมาและสามารถสร้างรูหนอนได้ แต่ก็มีอีกเหตุผลที่น่าสนใจที่หลายคนไม่เชื่อว่าการเดินทางข้ามเวลาเป็นไปได้ หากการเดินทางข้ามเวลาเป็นไปได้ความขัดแย้งที่เป็นไปได้จะได้รับอนุญาตให้มีอยู่จริง บางคนสันนิษฐานว่าจักรวาลอาจมีกฎหมายที่ป้องกันการละเมิดเวรกรรมหรือความขัดแย้ง อย่างไรก็ตามบางคนเชื่อว่าบางทีเราไม่สามารถเดินทางไปยังอดีตของเราและก่อให้เกิดความขัดแย้งได้ แต่เราสามารถเดินทางสู่อดีตของจักรวาลคู่ขนานได้

Time Paradox ความขัดแย้งของเวลา

แนวคิดเรื่องความเป็นเหตุเป็นผลคือสาเหตุต้องนำหน้าผลของมันเสมอ ดูเหมือนว่ามีเหตุผล แต่การเดินทางข้ามเวลาจะอนุญาตให้ใครบางคนเดินทางย้อนเวลากลับไปยังจุดก่อนที่พวกเขาจะเกิด บางคนสามารถมีชีวิตอยู่ก่อนเกิดได้อย่างไร จุดนี้ดูบอบบาง แต่ฉันไม่คิดว่ามันเป็นข้อโต้แย้งที่แข็งแกร่ง ถ้าฉันสามารถย้อนเวลากลับไปพบรุ่นน้องของฉันทำไมฉันไม่สามารถกลับไปก่อนที่ฉันจะมีตัวตน กฎหมายของฟิสิกส์ไม่ได้ระบุไว้ทุกที่ที่อัตราการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันในเวลาควรมีผลต่อชีววิทยาของฉันในทางใดทางหนึ่ง ในความเป็นจริงจากมุมมองของความสัมพันธ์มันเป็นสิ่งที่ถูกต้องสำหรับฉันที่ดูเหมือนว่าจะได้สัมผัสกับการไหลของเวลาตามปกติในขณะที่โลกภายนอกเปลี่ยนแปลง แม้ว่าฉันจะก้าวผ่านรูหนอนที่มีปากอีก 33 ปีในอดีตฉันก็ควรจะยังคงอายุเท่าเดิมเมื่อฉันก้าวผ่านรูหนอน ฉันจะปรากฏตัวในอดีตบุคคลอายุประมาณ 23 ปี ไม่มีเหตุผลทางกายภาพว่าทำไมฉันไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ 10 ปีก่อนที่ฉันจะเกิด ปัญหาที่แท้จริงเกิดขึ้นถ้าฉันทำบางสิ่งบางอย่างเพื่อป้องกันการเดินทางข้ามเวลาในอนาคตซึ่งเป็นอดีตของฉัน
มีความขัดแย้งในการเดินทางข้ามเวลาที่ค่อนข้างเป็นมาตรฐานซึ่งมักมีการนำเสนอ 

พวกเขามักจะเกี่ยวข้องกับการฆ่าบรรพบุรุษในอดีตเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดเวลาเดินทางของตัวเอง อย่างไรก็ตามฉันพบว่าไม่มีเหตุผลที่จะเป็นโรคนี้ มีสถานการณ์ดัดจิตใจหลายอย่างที่สามารถเรียกเพื่อแสดงให้เห็นถึงปัญหาของความขัดแย้ง ให้เราลองนึกภาพว่าฉันได้ค้นพบเครื่องจับเวลาตัวหนอนที่สร้างขึ้นโดยนักสำรวจอวกาศสมัยโบราณบางคนและสามารถเดินทางไปในอดีตและกลับสู่ปัจจุบัน ตอนนี้สมมติว่าฉันตัดสินใจว่าฉันต้องการเปลี่ยนประวัติศาสตร์ ฉันต้องการกลับไปที่ดัลลัสเท็กซัสเมื่อวันที่ 22 พฤศจิกายน 1963 และป้องกันไม่ให้ประธานาธิบดีเคนเนดีถูกลอบสังหาร ฉันย้อนกลับไปในเวลาและฉันจัดการเพื่อเตือนเจ้าหน้าที่ที่เหมาะสมของอันตรายถึงประธานาธิบดี พวกเขาจับลีฮาร์วีย์ออสวอลด์และผู้สมรู้ร่วมคิดก่อนที่พวกเขาจะสามารถบรรลุภารกิจที่เป็นอันตรายถึงตายได้ ฉันประสบความสำเร็จและถูกลอบสังหาร ตอนนี้หนังสือประวัติศาสตร์ทั้งหมดเปลี่ยนไป เมื่อฉันไปโรงเรียนและบันทึกประวัติศาสตร์จะไม่มีการเอ่ยถึงการลอบสังหารประธานาธิบดีเคนเนดี้เพราะมันไม่เคยเกิดขึ้น เมื่อฉันค้นหาไทม์แมชชีนและตัดสินใจย้อนเวลากลับไปและเปลี่ยนแปลงประวัติศาสตร์ฉันจะไม่กลับไปเพื่อป้องกันการฆาตกรรมของเขา 

เนื่องจากฉันไม่กลับไปหยุดการลอบสังหารมันจะเกิดขึ้นอีกครั้งและตอนนี้ความขัดแย้งก็ชัดเจน ดังนั้นในขณะที่ฉันอาจจะเริ่มต้นด้วยความตั้งใจที่ดีช่วยชีวิตฉันจบลงด้วยการสร้างความขัดแย้งที่เข้ากันไม่ได้ มีวิธีใดบ้างที่ขัดแย้งกับเรื่องนี้หรือว่าฉันได้ทำลายกาลอวกาศต่อเนื่องไปสู่การทำลาย?

การคาดคะเนการป้องกันเหตุการณ์

มีคนที่เชื่อว่าเป็นเพราะความขัดแย้งในการเดินทางข้ามเวลาเป็นไปไม่ได้ Dr. Stephen Hawking แห่ง Cambridge พบว่าตัวเองอยู่ท่ามกลางคนเหล่านั้น ในความเป็นจริงเขากำหนดสิ่งที่เขาเรียกว่าการคาดคะเนการป้องกันตามลำดับเวลา เป็นเพียงการกล่าวว่าเอกภพจะปกป้องตัวเองจากเวลาที่ขัดแย้งกันโดยไม่อนุญาตให้มีการทำไทม์แมชชีน วิธีที่จักรวาลจะบรรลุเป้าหมายนี้ก็คือด้วยวิธีการที่หลากหลาย ยกตัวอย่างเช่นเอกภพอาจหยุดคิปทอร์นและภรรยาของเขาให้ทำเครื่องย้อนเวลาออกมาจากรูหนอนโดยทำลายรูหนอนด้วยความผันผวนของสูญญากาศทางแม่เหล็กไฟฟ้าผู้สร้างไทม์เมอร์คอสมิคจะถูกตัดออกจากไทม์แมชชีนของพวกเขาก่อนที่พวกเขาจะใช้มันด้วยเอกพจน์หรือขอบเขตอันไกลโพ้น สำหรับฉันแล้วดูเหมือนว่าการคาดเดานี้ค่อนข้างจะถูกจัดทำขึ้น ในกรณีทางกายภาพที่เป็นที่รู้จักของ Closed Timelike Curves มีปัญหากับขอบเขตอันไกลโพ้นและภาวะเอกฐาน แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าจะไม่มีการประดิษฐ์เครื่องจับเวลา ควรสังเกตว่า Stephen Hawking ได้เปลี่ยนใจและตัดสินใจว่าอาจจะเป็นไปได้ว่าเครื่องจับเวลาหนอนของ Kip Thorne อาจเป็นไปได้ถ้ามีจักรวาลคู่ขนานอยู่
มีความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งเมื่อมันมาถึงเอกภพที่ปกป้องตัวเองจากความขัดแย้งลองพิจารณาเรื่องราวของผู้หญิงคนหนึ่งที่เติบโตขึ้นมาในช่วงสงคราม

ในฐานะเด็กสาวเธอได้รับการฝึกฝนให้เป็นทหารและต่อสู้ในสงครามหลายครั้ง ในการต่อสู้ครั้งหนึ่งเธอได้รับบาดเจ็บจากกระสุนปืนที่ไหล่ สิ่งนี้ทำให้เธอมีเป้าหมายที่ไม่ดีตลอดไป อยู่มาวันหนึ่งในอนาคตเธอเข้าร่วมกลุ่มต่อสู้ที่เชื่อว่าอุดมคติของอดีตนั้นผิดและพวกเขาจะต้องกลับไปสู่อดีตเพื่อลองและเปลี่ยนผลลัพธ์ของการต่อสู้ที่สำคัญ การต่อสู้ดูเหมือนจะไม่ดีสำหรับทหารในอนาคตที่ต่อสู้กับทหารที่ผ่านมา

ไม่ว่าพวกเขาจะทำอะไรพวกเขาไม่สามารถได้เปรียบและพวกเขาก็ล่าถอย ในขณะที่ผู้หญิงกำลังถอยร่นเธอเห็นเด็กสาวคนหนึ่งมุ่งหน้าไปที่หัวหน้ากลุ่มของเธอ เธอยิงใส่เด็กผู้หญิงที่หวังว่าจะกระแทกหัวเธอ แต่เธอก็คิดถึงเธอสไตรค์หญิงสาวที่ไหล่แทนทันใดนั้นเองที่เธอก็ตระหนักว่าหญิงสาวนั้นเป็นของเธอ ถ้าเธอยิงจริงเธอจะฆ่าตัวตายและสร้างความขัดแย้ง แต่เธอไม่สามารถยิงจริงเพราะเธอมีเป้าหมายที่ไม่ดีเนื่องจากการบาดเจ็บที่เธอได้รับจากตัวเธอเอง ในสถานการณ์นี้ไม่มีความขัดแย้ง แต่มีวงแหวนแห่งความพินาศ อนาคตก่อให้เกิดอดีต ในความเป็นจริงอดีตต้องการให้อนาคตมีอยู่แล้วเพื่อหลีกเลี่ยงความขัดแย้ง แต่เธอไม่สามารถยิงได้จริงเพราะเธอมีเป้าหมายที่ไม่ดีเนื่องจากการบาดเจ็บที่เธอได้รับจากตัวเธอเอง ในสถานการณ์นี้ไม่มีความขัดแย้ง แต่มีวงแหวนแห่งความพินาศ อนาคตก่อให้เกิดอดีต ในความเป็นจริงอดีตต้องการให้อนาคตมีอยู่แล้วเพื่อหลีกเลี่ยงความขัดแย้ง แต่เธอไม่สามารถยิงได้จริงเพราะเธอมีเป้าหมายที่ไม่ดีเนื่องจากการบาดเจ็บที่เธอได้รับจากตัวเธอเอง ในสถานการณ์นี้ไม่มีความขัดแย้ง แต่มีวงแหวนแห่งความพินาศ อนาคตก่อให้เกิดอดีต ในความเป็นจริงอดีตต้องการให้อนาคตมีอยู่แล้วเพื่อหลีกเลี่ยงความขัดแย้ง
Kip Thorne และนักเรียนของเขา Michael Morris ต้องการศึกษาความขัดแย้งที่อาจเกิดขึ้นจากการทดลองทางความคิดโดยที่หนึ่งมีรูหนอนสั้น ๆ ที่เป็นเครื่องย้อนเวลา สองปากมันอาจห่างกันเพียง 1 ฟุตในอวกาศและมีความแตกต่างของเวลาเพียงไม่กี่วินาที การทดลองมุ่งมั่นที่จะค้นหาสถานการณ์สำหรับลูกบิลเลียดเข้าปากหนึ่งและเดินทางย้อนหลังในเวลาที่จะออกจากปากอื่นและตีตัวเองก่อนที่จะเข้าปากแรก มีเพียงไม่กี่โซลูชั่นที่ไม่ได้สร้างความขัดแย้ง ทุกคนเกี่ยวข้องกับลูกบอลที่กระทบตัวเองในลักษณะที่ทำให้เกิดการชนในอดีต

วิธีแก้ปัญหาที่ชื่นชอบของฉันเหล่านี้คือจุดที่ลูกบอลพุ่งตรงระหว่างปากทั้งสอง ก่อนที่จะผ่านมันไปมันก็ถูกกระแทกจากด้านข้างโดยลูกบิลเลียดที่โผล่ออกมาจากปากซ้าย วิธีนี้จะเปลี่ยนแปลงวิถีของมันเพื่อให้มันเข้าไปในปากขวาและเดินทางย้อนเวลาเพื่อโผล่ออกมาจากปากซ้ายและตีตัวเองเข้ามาจึงทำให้รุ่นก่อนหน้าเข้าปากอีกข้าง สถานการณ์นี้ไม่มีความขัดแย้งหรือการฝ่าฝืนสาเหตุ ในความเป็นจริงผลที่ได้คือสาเหตุของมันเอง อนาคตจะต้องมีอยู่แล้วสำหรับอดีตที่จะใช้แบบฟอร์มที่มันทำ มีอีกบรรทัดหนึ่งจากStar Trek: ตอนต่อไป ( Time's Arrow ) ที่เกี่ยวข้องกับสถานการณ์ดังกล่าวที่ซึ่ง Android, Data ได้กล่าวถึงการค้นพบหัวของเขาในเหมืองร้างที่เห็นได้ชัดว่าเป็นเวลา 400 ปี ดูเหมือนว่าในอนาคตเขาจะเดินทางไปยังอดีตที่ซึ่งเขาจะตาย จากนี้เขาพูดว่า

`` มันเกิดขึ้นมันจะเกิดขึ้น ''
ในที่สุดก็มีสถานการณ์จำลองที่มีการสร้างช่วงเวลาที่ไม่สิ้นสุดซึ่งเป็น mobius ถ้าคุณต้องการ ขอให้เรากลับไปที่สถานการณ์การเดินทางของฉันในอดีตเพื่อพยายามหลีกเลี่ยงการลอบสังหารเคนเนดี เราทิ้งฉันไปในจุดที่ฉันจะเดินทางไปในอดีตเพื่อลองและเปลี่ยนประวัติศาสตร์ให้ดีขึ้น ฉันอีกเวอร์ชั่นหนึ่งทำสิ่งนี้ครั้งเดียวแล้ว เขากลับไปและหยุดเคนเนดีจากการถูกลอบสังหาร แต่จะทำอย่างไรถ้าการกระทำนั้นไม่มีผลที่ฉันคาดหวังไว้ จะเป็นอย่างไรถ้าประธานาธิบดีเคนเนดีดำรงชีวิตกลายเป็นสาเหตุของสงครามนิวเคลียร์ที่ทำลายล้างโลก ขอให้เราสมมติว่ารุ่นของฉันจะเกิดในโลกที่น่าหดหู่นี้ซึ่งอยู่ในซากปรักหักพัง ขอให้เราสมมติเช่นกันว่าตัวฉันเองฉันเจอเครื่องย้อนเวลาและลองย้อนเวลากลับไปเพื่อเปลี่ยนแปลงประวัติศาสตร์เวลานี้, ฉันจะเปลี่ยนอะไร เพราะฉันรู้ว่าเคนเนดีเป็นสาเหตุของสงครามที่ทำลายอารยธรรมของมนุษย์ตอนนี้ฉันน่าจะย้อนเวลากลับไปและฆ่าเขาก่อนที่เขาจะมีโอกาส เมื่อฉันจะทำสิ่งนี้ทำไม 22 พฤศจิกายน 1963 แน่นอนหลังจากทั้งหมดดูเหมือนว่าเครื่องเวลาที่ฉันได้เจอตามธรรมชาติมีปากอื่น ๆ ในเวลานั้น ฉันจะกลายเป็นหนึ่งในผู้สมรู้ร่วมคิดว่าตัวฉันอีกรุ่นหนึ่งจะหยุดยั้งการก่ออาชญากรรมนี้ ด้วยวิธีนี้มีสองประวัติศาสตร์ที่มีอยู่ร่วมและมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ประวัติศาสตร์ผูกเป็นวงที่ไม่มีจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุดการวนซ้ำจะเป็นไปไม่ได้เพราะนั่นจะส่งผลให้เกิดความขัดแย้งที่เราพูดถึงก่อนหน้านี้ วิธีเดียวที่จะหยุดลูปก็คือการหยุดตัวเองทั้งสองเวอร์ชันจากการเดินทางข้ามเวลาจึงไม่เคยสร้างลูป

เส้นเวลาขนานหรือสลับ

ตอนนี้เรามาถึงการแก้ปัญหาความขัดแย้งที่กลศาสตร์ควอนตัมทำนายจักรวาลคู่ขนาน ในจักรวาลควอนตัมทุกอย่างน่าจะเป็น การเกิดขึ้นของเหตุการณ์ถูกควบคุมโดยความน่าจะเป็นที่จะเกิดขึ้น ในกลศาสตร์ควอนตัมอนุภาคไม่มีตำแหน่งแน่นอนพลังงานโมเมนตัมหรือเวลา หลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กและบอกเราว่าเราสามารถวัดปริมาณเหล่านี้ได้ภายในความแม่นยำที่แน่นอนและความแม่นยำนั้นไม่แน่นอน นี่ไม่ใช่แค่เรื่องของการวัด แต่เป็นธรรมชาติที่แท้จริงของเอกภพ นอกเหนือจากจุดหนึ่งจักรวาลอยู่ในสภาพน่าจะเป็นแบบผสม นี่คือสิ่งที่จักรวาลเป็นเหมือนลงมาถึงขีดจำกัดที่เรามองไม่เห็นและจักรวาลยังไม่แน่นอน มีการตีความสิ่งนี้ที่บอกว่าทุกสิ่งที่เป็นไปได้ที่จะเกิดขึ้นจะเกิดขึ้นในจักรวาลที่แยกจากกัน เอกภพคู่ขนานเหล่านี้จะอยู่เคียงข้างกันในอวกาศกับความน่าจะเป็นใกล้เคียงกัน จักรวาลใกล้เคียงกันมากจะแตกต่างกันเล็กน้อยและไกลออกไปมากขึ้น จะมีการสร้างจักรวาลอย่างต่อเนื่องเมื่อเวลาผ่านไป จักรวาลสามารถเชื่อมโยงซึ่งกันและกันผ่านทางหนอนหรืออุโมงค์เคอร์ ดังที่เราได้เห็นวิธีแก้ปัญหาหนอนและหลุมดำเชื่อมต่อกับพื้นที่ของกาลอวกาศที่ไม่จำเป็นต้องอยู่ในจักรวาลของเราเองตอนนี้ให้เราดูสถานการณ์การเดินทางข้ามเวลาที่ขัดแย้งกันของเราและดูว่าจักรวาลคู่ขนานช่วยกันอย่างไร ให้เรากลับไปลอบสังหารเคนเนดี ฉันได้พบเครื่องย้อนเวลาอีกครั้งและตัดสินใจย้อนเวลาและหยุดการลอบสังหาร ฉันประสบความสำเร็จในการหยุดมันอีกครั้ง

ตอนนี้ฉันต้องการกลับไปยังเวลาของตัวเองและเป็นสักขีพยานการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น แต่ฉันเพิ่งสร้างจักรวาลคู่ขนาน อย่างหนึ่งซึ่งเหมือนกับของฉันเองจนถึงตอนที่ฉันมาถึงในอดีต จนกระทั่งช่วงเวลานั้นจักรวาลเป็นหนึ่งเดียว แต่ในจักรวาลของฉันไม่มีฉันในปี 1963 ดังนั้นการวางตัวเองในเวลานั้นได้สร้างจักรวาลใหม่ที่ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะแตกต่างกัน

ในจักรวาลใหม่นี้ฉันไปข้างหน้าในเวลาอาจผ่านเอฟเฟกต์สัมพัทธภาพพิเศษและค้นหาอนาคตที่แตกต่างจากที่ฉันรู้ ฉันอาจเจอฉันอีกคนหนึ่งซึ่งเกิดในจักรวาลนี้ในปี 1973 เราจะเป็นคนที่แตกต่างกันเมื่อเรามีประสบการณ์ชีวิตที่แตกต่างกัน

แต่จะเป็นอย่างไรถ้าแทนที่จะก้าวไปข้างหน้าตรงเวลาด้วยเอฟเฟ็กต์สัมพัทธภาพฉันก็แค่ตัดสินใจย้อนผ่านรูหนอนของฉันฉันจะพบอะไร ฉันจะพบว่าไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง เคนเนดียังคงตายและไม่มีฉันอื่นเพราะอดีตที่ฉันเยี่ยมชมไม่ได้อยู่ในจักรวาลนี้ เมื่อฉันก้าวข้ามช่องหนอนฉันก็หายตัวไปจากจักรวาลนี้ไปสู่อีกโลกหนึ่ง มันง่ายที่จะเห็นว่าถ้าฉันไม่ระวังฉันจะหลงทางในจักรวาลคู่ขนานและไม่เคยหาทางกลับมา พิจารณาสถานการณ์ที่ฉันเดินทางไปสู่อนาคตของจักรวาลใหม่และพบกับผู้สมรู้ร่วมคิดของฉัน ถ้าฉันไม่ชอบจักรวาลนี้เลยจะเกิดอะไรขึ้นถ้าการรักษาเคนเนดีนำไปสู่สงครามนิวเคลียร์ฉันจะกลับไปที่จักรวาลดั้งเดิมของฉันได้ไหม? เลขที่ ตอนนี้ฉันอยู่ในจักรวาลอื่นและฉันพบเครื่องย้อนเวลาหนอนกับคู่หูของฉัน เราตัดสินใจที่จะตั้งค่าสำหรับวันที่ 22 พฤศจิกายน 1963 และเปลี่ยนแปลงสิ่งต่าง ๆ อีกครั้ง แต่อีกครั้งเราสร้างจักรวาลคู่ขนานอีกครั้งคราวนี้มีรุ่นของฉัน 3 เวอร์ชันในปี 1963 และเราทุกคนมีวาระที่แตกต่างกัน
หากจักรวาลคู่ขนานเป็นของจริงและสังคมขั้นสูงบางแห่งสามารถสร้างเวิร์มรูหนอนที่เสถียรและเปลี่ยนเป็นเครื่องย้อนเวลาได้ดังนั้นการเดินทางข้ามเวลาจึงเป็นไปได้อย่างแน่นอน การเดินทางที่อาจเกิดขึ้นในเวลาจะเป็นประสบการณ์ที่จะพูดน้อย

จุดจบของเวลา

EARTH X

เมื่อการเดินทางของเราผ่านกาลเวลาอวกาศและจักรวาลอื่นๆ ใกล้เข้ามาให้เราไตร่ตรองสิ่งที่เราค้นพบ เราถามว่าธรรมชาติของเวลาคืออะไรและมีอยู่จริงหรือไม่ ด้วยเหตุผลเชิงตรรกะเราได้ข้อสรุปว่าเวลาเป็นเพียงบางสิ่งที่วัดได้ในจิตใจของมนุษย์เราแต่เรายังเห็นว่าเวลานั้นสามารถถูกมองว่าเป็นมิติทางกายภาพที่เป็นของกาลอวกาศต่อเนื่องความเป็นจริงของมันดูเหมือนค่อนข้างมั่นคงในแง่นั้น การทดลองตรวจสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพที่แสดงว่าเวลาไม่ใช่ค่าคงที่สากลแต่สัมพันธ์กับผู้สังเกตการณ์จากตรรกะเราอนุมานได้ว่าอดีตและอนาคตไม่มีอยู่จริง แต่เราค้นพบว่ามันอาจเป็นไปได้ที่จะเดินทางในเวลาหากเราสามารถเยี่ยมชมอดีตหรืออนาคตพวกเขาจะต้องมีอยู่ นอกจากนี้หากการเดินทางข้ามเวลาเป็นไปได้ก็มีแนวโน้มว่ามีจักรวาลจำนวนไม่ จำกัด ที่เราสามารถเดินทางไปเพื่อป้องกันเราจากการสร้างความขัดแย้ง นอกจากนี้เรายังเห็นว่ามีวิธีการแก้ปัญหาที่ขัดแย้งกับความขัดแย้งที่ต้องการให้อดีตและอนาคตอยู่ร่วมกันและก่อให้เกิดซึ่งกันและกัน มันเป็นความเป็นไปได้ที่จะซึมซับ อาจจะไม่มีเวลาจริง ๆ และมิติที่เราเรียกเวลาคือพารามิเตอร์บางอย่างที่ขึ้นอยู่กับการรับรู้ของเราหรืออาจมีเวลา
แต่ในความต่อเนื่องหลายมิติที่จิตใจที่ จำกัด ของเรามีประสบการณ์ครั้งละหนึ่งเหตุการณ์ มันเป็นคำถามเกี่ยวกับอภิปรัชญาจริงๆ แต่จักรวาลวิทยาเคยเป็นอภิปรัชญาศึกษามาก่อนเมื่อได้รับความรู้มากขึ้นมันกลายเป็นวิทยาศาสตร์ในทุกวันนี้พยายามที่จะเข้าใจว่าจักรวาลเริ่มต้นอย่างไรและมันจะจบลงอย่างไรหลักฐานในปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าจักรวาลเริ่มต้นด้วยการระเบิดแต่ชะตากรรมของมันยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด เวลาจะจบลงไหม? บางทีเราควรเดินทางไปสู่อนาคตและค้นหา....นั่นคือถ้าคุณพร้อมสำหรับการเดินทาง พบกัน ... เมื่อวานนี้!

Pvisetsingh Earth X