大自然法则允许我们前往将来,为什么不允许回到过去?
同样的道理,你的时钟相对于它们也会显得慢一些;他们会看到你的时间过得更慢!显然,这不可能对你们两个都是这样:当你们再次在一起时,你们中的一个会变老,另一个会更年轻。
这就是爱因斯坦“孪生悖论”问题的本质。简短的回答:假设你们开始在同一个参照系(例如地球上),有一个人跑去星际旅游了,速度非常快,他的时间就会变慢,而在家的人仍然会保持正常的“时间速度”。
所以,如果你想在时间中快速前进,只要加速到一个快(接近光速)的速度,以这个速度移动一段时间,然后回到最初的位置休息。这样做,你就可以——根据你的设备的理论质量——在未来旅行几天、几个月、几十年、几十亿年,甚至几十亿年!
你可以见证人类的进化和毁灭、地球和太阳的尽头、我们星系的离解、宇宙本身的热死亡。只要你在你的宇宙飞船里有足够的能量,你就可以随心所欲地遨游到遥远的未来。
但“回到过去”就是另一回事了。简单的狭义相对论,或者说空间和时间的基本关系,就足以让我们进入未来。但是如果我们想要回到过去,我们需要回到广义相对论,或者时空与物质和能量之间的关系。在这种情况下,我们把空间和时间看作是一个不可分割的结构,而物质和能量是扭曲它的原因,或导致结构本身的变化。
就我们所知的宇宙而言,时空是相当无聊的:它几乎是完全平坦的,几乎没有弯曲,而且形状或(可辨识的)形式也不会自我循环。
但是在一些模型宇宙中——在爱因斯坦广义相对论的一些解中——你可以回到你过去。如果空间自我循环,你可以朝一个方向旅行很长很长时间,最后回到你开始的地方:一个封闭宇宙的结果。
你不仅可以用封闭的类空曲线求解,还可以用封闭的类时曲线求空时,这意味着你可以回到未来!
但这是一个数学解。然而,这数学描述了我们的物理宇宙吗?事实似乎并非如此。我们的宇宙所需要的曲率和/或不连续性与我们所观察到的极不相容,即使是在中子星和黑洞附近。
我们的宇宙可能在旋转,但观测到的旋转极限是我们所渴望的闭合类时曲线的1亿倍,这一极限过于严格。如果你想在时间上前进,加速的德洛伦——假设“加速”的意思是相对论性的——会把你带到那里,加速的火车也会,这是爱因斯坦最初的想法!