ทำไมการเดินทางข้ามเวลาอาจเป็นไปได้มากกว่าที่คุณคิดตามฟิสิกส์

แนวคิดของการเดินทางข้ามเวลาได้จับภาพจินตนาการของนักฟิสิกส์และบุคคลทั่วไปเสมอ แต่มันเป็นไปได้จริงเหรอ? แน่นอนมันเป็น เรากำลังทำอยู่ตอนนี้ใช่ไหม เราทุกคนเดินทางไปสู่อนาคตทีละวินาที

แต่นั่นไม่ใช่สิ่งที่คุณคิด เราสามารถเดินทางไปไกลกว่านี้ในอนาคตได้หรือไม่? อย่างแน่นอน หากเราสามารถเดินทางใกล้กับความเร็วแสงหรือใกล้หลุมดำเวลาจะช้าลงทำให้เราสามารถเดินทางไกลในอนาคตโดยพลการ คำถามที่น่าสนใจจริงๆคือเราสามารถย้อนอดีตหรือไม่

ดูเพิ่มเติม: "อนาคตของมนุษย์" ทำให้ Who การเดินทางข้ามเวลาของแพทย์ผู้ Look มองหาจุดอ่อนที่อ่อนแอ

ฉันเป็นศาสตราจารย์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ดาร์ทเมาท์และได้ยินครั้งแรกเกี่ยวกับความคิดเรื่องการเดินทางข้ามเวลาตอนที่ฉันอายุ 7 ขวบจากซีรีย์ทีวีคลาสสิคของคาร์ลเซแกนตอนปี 1980 จักรวาล. ฉันตัดสินใจทันทีว่าสักวันหนึ่งฉันก็จะศึกษาทฤษฎีที่ฝังลึกภายใต้แนวคิดที่สร้างสรรค์และน่าทึ่งเช่นความสัมพันธ์ของ Einstein ยี่สิบปีต่อมาฉันได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิต ในสาขาและเคยเป็นนักวิจัยในทฤษฎีมาตั้งแต่

ตอนนี้นักศึกษาปริญญาเอกคนหนึ่งของฉันเพิ่งตีพิมพ์รายงานในวารสาร คลาสสิกและควอนตัมแรงโน้มถ่วง ที่อธิบายถึงวิธีการสร้างเครื่องย้อนเวลาโดยใช้โครงสร้างที่ง่ายมาก

เส้นโค้งเวลาเหมือนปิด

ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein อนุญาตให้ใช้เวลาในการแปรปรวนจนถึงระดับที่สูงซึ่งมันจะพับตัวเองส่งผลให้เกิดการวนรอบเวลา ลองนึกภาพคุณกำลังเดินทางไปตามวงนี้ นั่นหมายความว่าในบางครั้งคุณจะจบลงในช่วงเวลาหนึ่งในอดีตและเริ่มประสบกับช่วงเวลาเดียวกันตั้งแต่นั้นมาอีกครั้งเหมือนเป็น deja vu ยกเว้นคุณจะไม่รู้ตัว โครงสร้างดังกล่าวมักเรียกว่า "เส้นโค้งเวลาปิดเหมือน" หรือ CTCs ในงานวิจัยและที่นิยมเรียกว่า "ไทม์แมชชีน" ไทม์แมชชีนไทม์เป็นผลพลอยได้จากแผนการเดินทางที่มีประสิทธิภาพเร็วกว่าแสงและทำความเข้าใจกับพวกมัน สามารถปรับปรุงความเข้าใจของเราว่าจักรวาลทำงานอย่างไร

ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมานักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงอย่าง Kip Thorne และ Stephen Hawking ได้ผลิตงานเกี่ยวกับแบบจำลองที่เกี่ยวข้องกับเครื่องย้อนเวลา

ข้อสรุปทั่วไปที่เกิดขึ้นจากการวิจัยก่อนหน้านี้รวมถึง Thorne's และ Hawking’s คือธรรมชาติห้ามวนรอบเวลา นี่อาจอธิบายได้ดีที่สุดใน "การคาดคะเนการป้องกันตามลำดับเหตุการณ์" ของฮอว์คิงซึ่งเป็นหลักกล่าวว่าธรรมชาติไม่อนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงในอดีตที่ผ่านมาดังนั้นจึงประหยัดเราจากความขัดแย้งที่สามารถเกิดขึ้นได้หากเดินทางข้ามเวลา

บางทีสิ่งที่เป็นที่รู้จักกันดีที่สุดในบรรดาความขัดแย้งที่เกิดขึ้นเนื่องจากการเดินทางข้ามเวลาในอดีตเป็นสิ่งที่เรียกว่า "ปู่ทวดเส้นขนาน" ซึ่งนักเดินทางกลับไปสู่อดีตและสังหารปู่ของเขาเอง สิ่งนี้เปลี่ยนแปลงวิถีแห่งประวัติศาสตร์ในลักษณะที่ขัดแย้งกัน: นักเดินทางไม่เคยเกิดมาจึงไม่มีตัวตน มีภาพยนตร์และนวนิยายหลายเรื่องที่มีพื้นฐานมาจากความขัดแย้งซึ่งเป็นผลมาจากการเดินทางข้ามเวลา - บางทีคนที่โด่งดังที่สุดบางคนก็เป็น กลับไปสู่อนาคต ภาพยนตร์และ วันกราวด์ฮอก.

เรื่องที่แปลกใหม่

ปรากฏการณ์ทางกายภาพที่แตกต่างกันอาจแทรกแซงเพื่อป้องกันไม่ให้เส้นโค้งเหมือนเวลาปิดจากการพัฒนาในระบบทางกายภาพทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรายละเอียด สิ่งที่พบได้บ่อยที่สุดคือข้อกำหนดสำหรับสสารชนิด“ แปลกใหม่” ที่จะต้องมีอยู่เพื่อให้เกิดการวนซ้ำของเวลา สสารแปลกประหลาดที่พูดอย่างหลวม ๆ เป็นสสารที่มีมวลเป็นลบ ปัญหาคือมวลเชิงลบไม่เป็นที่รู้จักมีอยู่ในธรรมชาติ

Caroline Mallary นักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ดาร์ทเมาท์ได้เผยแพร่รูปแบบใหม่สำหรับเครื่องย้อนเวลาในวารสาร คลาสสิกและควอนตัมแรงโน้มถ่วง. รุ่นใหม่นี้ไม่จำเป็นต้องมีวัสดุแปลกปลอมในเชิงลบและมีการออกแบบที่เรียบง่าย

ดูเพิ่มเติม: ‘มิติที่ห้าของริ้วรอยในเวลาอธิบายได้อย่างไรด้วยทฤษฎี Superstring

โมเดลของ Mallary ประกอบด้วยรถซุปเปอร์ยาวสองคัน - สร้างจากวัสดุที่ไม่แปลกใหม่และมีมวลเป็นบวก - จอดอยู่คู่กัน รถคันหนึ่งเดินไปข้างหน้าอย่างรวดเร็วปล่อยให้รถคันอื่นจอดอยู่ มัลลารีสามารถที่จะแสดงให้เห็นว่าในการตั้งค่าดังกล่าวจะมีการวนรอบเวลาในช่องว่างระหว่างรถยนต์

ดังนั้นคุณสามารถสร้างสิ่งนี้ในสวนหลังบ้านของคุณ?

หากคุณสงสัยว่ามีการจับคุณจะถูกต้อง โมเดลของ Mallary กำหนดให้จุดศูนย์กลางของรถแต่ละคันมีความหนาแน่นไม่ จำกัด นั่นหมายความว่าพวกมันมีวัตถุ - เรียกว่าเอกฐาน - ด้วยความหนาแน่นไม่มีที่สิ้นสุดอุณหภูมิและความดัน ยิ่งไปกว่านั้นไม่เหมือนสิ่งแปลกประหลาดที่มีอยู่ในหลุมดำซึ่งทำให้พวกเขาไม่สามารถเข้าถึงได้จากภายนอกโดยสิ้นเชิงความแปลกประหลาดในแบบจำลองของมัลลอรี่นั้นเปลือยเปล่าและสังเกตได้อย่างสมบูรณ์ดังนั้นจึงมีผลกระทบทางกายภาพที่แท้จริง

นักฟิสิกส์ไม่คาดหวังว่าวัตถุแปลกประหลาดจะมีอยู่ในธรรมชาติเช่นกัน ดังนั้นน่าเสียดายที่ไทม์แมชชีนจะไม่สามารถใช้ได้ทุกเวลาเร็ว ๆ นี้ อย่างไรก็ตามงานนี้แสดงให้เห็นว่านักฟิสิกส์อาจต้องปรับแต่งความคิดของพวกเขาเกี่ยวกับสาเหตุที่ห้ามไม่ให้โค้งเช่นเวลาปิด

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกใน The Conversation โดย Guarav Khanna อ่านบทความต้นฉบับที่นี่