寻找时间的边缘黑洞、白洞和虫洞无错TXT小说阅读-第4节-力力小说网

　　　　时的同一时间和地点。这是有可能的，只是根据宇宙飞船中携带的计时器这一旅行可能历时千年。

　　　　当然，这样也有问题。为了以这种方式产生封闭类时曲线，像我们这样的宇宙应当是每700亿年旋转一次，对于一个约150亿年的宇宙来说，这是一个相当慢的旋转速度而且是很难测量的，然而现有证据明确反对宇宙具有这一旋转。即使宇宙以这一速度旋转，最短的类时曲线的周长也约有1000亿光年。就是说，哪怕是甚至对于一束光，绕着宇宙旋转并且回到出发时的同一时空点，也需要1000亿年。事实上，使用这一宇宙时间机器是不具有现实可能性的。但是，哥德尔对爱因斯坦方程式的解答再一次显示，时间旅行是不受一般理论禁止的。这也显示出，这种旋转及其产生的光锥倾斜可能导致类时曲线的存在。1973年，马里兰大学的研究人员意识到，如果物质密度够大，旋转得足够快，而且质量上远远小于整个宇宙的话，这样的一幕也会上演。
提普勒的时间机器
　　　　提出这一戏剧性想法的弗兰克…提普勒，他居住在美国新奥尔良的杜兰大学，并且筹划建造一个时间机器。他对宇宙中是否存在不同宇宙的旋转图7。5如果宇宙正在旋转，光锥可能翻倒，这样你可以从A移动到B再到C——然后绕了一圈，回到事件A。即，回到出发时的同一地点和同一时间——这不需要比光速快。

　　　　于我们人类的任何其他形式智能生命很感兴趣（不开玩笑，他的结论是，对于比我们稍微先进的文明来说将整个宇宙开拓为殖民地是非常容易的，在我们天文学“后花园”太阳系之中我们没有看到存在这种文明的任何征兆，这个事实可以作为支持我们代表最先进文明的这一

　　　　结论的强大证据）。1980年我第一次接触了提普勒，我将他关于时间旅行的想法整理成文，发表在我当时就职的《新科学家》杂志。从那时候开始，我们保持联系，他向我保证他在20世纪70年代的推断仍然是经得起检验的。事实上，他关于时间机器的数学描述于1974年发表在《物理学评论》杂志（第9卷，2203…2206页），标题是《旋转柱体和全球的因果违逆》。对于你和我来说，“全球因果违逆”就意味着“时间旅行”。当我问提普勒他是否真正认为时间旅行是可能的，他〞米〞花〞书〞库〞；http：//www。7mihua。com

　　　　回答说“在经典的广义相对论背景下，因果违逆的确具有现实的理论可能性”。他所采用的系统而完整的方法为时间旅行可能性的进一步推断提供了坚实的基础

　　　　提普勒分三步阐明了实现时间机器的数学蓝图的路径。首先，他问道，在理论上方程式是否允许在时间上和空间上都回到起点的时空旅行存在，因为时间退行也是这一旅行的一部分。我们已经知道答案是肯定的——哥德尔在1949年已经证实这一点，而且还有一些关于爱因斯坦方程式解答的其他范例，它们都允许封闭类时曲线。实际上，布兰登…卡特在1968年指出，如果黑洞转得很快，用于描述旋转黑洞附近时空的爱因斯坦方程的克尔解也包含着封闭类时曲线。提普勒知道这些早期研究工作，然而，为了谨慎起见，他首先证实了封闭类时曲线是广义相对论所允许的。接着他提出，是否可能存在这样的情况，在这种情况下围绕着封闭类时曲线的旅行在宇宙中自然地发生。答案又是“是”。最后，他自问是否存在这样的可能性——至少在原则上——我们可以人为地创造这样的条件，那就是，创造出一个运转的时间机器。答案也是肯定的。

　　　　在1974年发表的论文和随后的著作之中，提普勒推断的一个关键特征是旋转。他还发现，这种类型的时间机器（自然的或人工的）不能在通常情况下由普通物质创造出来。你需要有一个旋转的裸奇点，以便能够产生封闭类时曲线。就自然的时间机器来说，据我们的了解，这一可能性是绝对存在的，当黑洞爆炸的时候或者当非球形物质集合体在重力作用下坍塌的时候，裸奇点都可能形成——在任一种情况下，若最终产物不旋转，那将是令人惊讶的。到目前为止，提普勒

　　　　著作最有趣的部分是他对人工时间机器基本原理的描述。光锥倾斜实现时间旅行的方式显示在图7。6中。在这个版本的闵可夫斯基图中，显示出两个空间尺度X和Y，照例随着时间流动向页面顶端延伸。图中只显示出未来部分的光锥，这样图看起来比较简单。时间轴也代表着隐蔽在强大重力场中的一个大质量的和快速旋转的裸奇点的世界线；通过观察围绕着奇点但远近不同的路线，我们可以发现一些有趣的影响。在远离奇点的位置，重力场是微弱的，光锥以平直时空的通常方式伸展进入未来。但是，离旋转奇点越近，光锥倾斜角度就越大，并朝着中心天体旋转的方向。对于处于这一情况下的观察着来说，一切都看似正常，例如，狭义相对论限制旅行者速度要低于光速的规定仍然保持不变。但是，对于在平直时空中距离较远并且在扭曲时空区域内进行观察的观察者来说，我们可以看出在强大重力场中空间和时间的作用开始相互交换。时间本身开始在中心天体周围旋转运动。

　　　　就时间旅行来说，光锥倾斜的重要阶段是光锥倾斜超过45度。因为光锥的半角是45度，从这一点开始，光锥的严重倾斜使得光锥的一边位于代表着整个空间的XY平面的下面。从弱重力场的角度来观察，当前在强大重力场区域内的未来光锥部分位于过去。要记得一个空间旅行者原则上可以达到未来光锥内的任何地方。在光锥极端倾斜的这种状况下，旅行者会选择沿着一个在空间中仅由封闭轨道形成的路径到达外部观察者，而在时间上（沿着页面向上）不会有任何移动！在某种意义上，旅行者将会同时处于轨道周围的任何地方。如果旅行者选择

　　　　将宇宙飞船控制在XY平面上面的航线，它将会围绕着时间轴平缓地螺旋旅行，逐渐地移动到页面底部并且在时间上向后倒退，这可通过图7。6中间部分的螺旋运动“轨道”显示出来。宇宙飞船将会返回到同一地点，但是时间上越来越早。然后，随着对轨道的审慎调整，旅行者将会沿着相似的螺旋状路径在时间上向前移动并且进入未来。就如提普勒提出的观点：

　　　　一个旅行者在弱重力场区域开始旅行——可能是在地球附近——进入倾斜光锥区域，在那里朝着负时间方向移动，然后回到弱重力场区域，这一区域不会被他的未来光锥所定义。如果在强重力场范围内他在负时间方向上行进得十分远，那么他在离开之前就能够返回到地球——只要他愿意他能够进入到地球的过去。这是一个真正时间旅行的实例。

　　　　事实上，即使存在这样的时间机器，像人们所期望的那样回到地球的过去是不可能的。我所描述的所有效果，包括倾斜的光锥，仅一适用于从建造时间机器（无论是自然的还是人工的）的时空点开始的未来时空区域。这一时间机器打开所有的时空未来供以探索，但是使用这一机器返回到机器建造时刻之前是不可能的。这就意味着，如果我们明天建造一个时间机器，我们不能用它回到过去，用以研究古埃及人建造金字塔的方式。有可能的就是，如果那个时候时间机器已经存在，我们可以幸运地找到它并且学习如何使用它。一些时间旅行爱好者抓住这一点，用于解释为什么时间旅行者没有访问我们。他们提出，其原因并不是像其他人所主张那样的时间旅行不可能，而不过是时间机器还没有发明出来！我们不可能明天建造一个时间机器并且利用它返回到地球历史上一些有趣的事件，这一点让时间旅行爱好者也稍感失望。然而，在提普勒时间机器的建造中涉及一个补偿性的意外收获。它仅需要存在一瞬间，这样就可以打开整个未来供以探索，因为与时间机器相关联的封闭类时曲线从建造时间机器的那一刻起延伸至整个未来。但是还有一个关键的问题：如何开始建造这样一个设备呢？

　　　　原则上来说，最好的办法就是找到一个旋转的致密天体，它是宇宙中自然产生的，然后将其旋转提速到周围可以产生封闭类时曲线。我们所需要的是一个大质量的、致密的和高速旋转的圆柱体。最佳的开始点是中子星。中子星是已知的最致密的大密度天体，并且其中一些的旋转速度很快。至少已知某些脉冲星每1又1/2毫秒绕着自己的轴心旋转一次（有一种夸张的说法，将其称为“毫秒脉冲星”）。令人惊讶的是，根据提普勒的推断，这接近于一个自然时间机器形成的旋转速度。他说，如果一个旋转的大质量圆柱体旋转速度足够快，那么在它的中心位置就会形成一个裸奇点，形成与奇点相关联的封闭类时曲线。这个圆柱体至少需要100千米长，横向不超过10至20千米，至少包含与太阳相等的质量并且具有中子星的密度，整个旋转速度是原每毫秒速度的两倍——比毫秒脉冲星的速度要快三倍。事实上，如果你找来10个中子星，将它们极对极连接起来，让它们做足够的旋转运动，208寻找时间的边缘：黑洞、白洞和虫洞你就可以得到一个提普勒时间机器。

　　　　当然，在这样一个宏大的工程中涉及很多问题，不仅仅是在哪里找到10个中子星作为开始。圆柱体的边缘将会以光速一半的速度作圆周运动，而且与这一旋转的强大角动量相关的能量与圆柱体的静止能量（“mc2”）几乎相同——提普勒说，“能量很大，以至于所伴随的离心力可能导致旋转体分裂”。当圆柱体试图在一个方向上将自己分裂的时候�

《寻找时间的边缘黑洞、白洞和虫洞》

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寻找时间的边缘黑洞、白洞和虫洞- 第4部分