第25章 虫洞和时间旅行(2)
看来有两种体例处理由时候观光导致的佯谬。我把一种称为调和汗青体例。它是讲，乃至当时空被卷曲得能够观光到畴当年，在时空中产生的必须是物理定律的调和的解。按照这个观点，除非汗青表白，你曾经达到畴昔，并且当时并没有杀死你的曾曾祖父或者没有干过任何事和你的近况相抵触，你才气在时候中回到畴昔。别的，当你回到畴昔，你不能窜改记录的汗青。那表白你并没有自在意志为所欲为。当然，人们能够说，自在意志归恰是虚幻的。如果确切存在一套制约万物的完整的同一实际，它也应当决定你的行动。但是对于像人这么庞大的机体，其制约和决定体例是不成能计算出来的。我们之以是说人们具成心志，乃在于我们不能预言他或她的将来行动。但是，如果一小我乘航天飞船解缆并在这之前已经回返，我们就将能预言其将来行动，因为那将是记录的汗青的一部分。如许，在这类景象下，时候观光者没有自在意志。
处理时候观光的其他能够的体例可称为挑选汗青假说。其思惟是，当时候观光者回到畴昔，他就进入和记录的汗青分歧的别的汗青中去。如许，他们能够自在地行动，不受和本来的汗青相分歧的束缚。史蒂芬・斯匹柏非常爱好影片《回归将来》中的创意：玛提・马克弗莱能够回到畴昔，并且把他双敬爱情的汗青改得更令人对劲。
未曾有过对来自将来的访客，这能够用以下体例解释，因为我们察看了畴昔，并且发明它并没有答应从将来观光返回必须的那类卷曲，以是畴昔是牢固的。另一方面，将来是未知的开放的，以是也能够有需求的曲率。这意味着，任何时候观光都被限定于将来。此时现在，柯克船长和探险号星际飞船没有机遇到临。
在平板之间存在更少虚光子的究竟意味着，它们的能量密度比他处更小。但是在阔别平板的“空虚的”空间的总能量密度必须为零，因为不然的话，能量密度会把空间卷曲起来，而不能保持几近平坦。如许，如果平板间的能量密度比远处的能量密度更小，它就必须为负的。
这或答应以解释，现当代界为何还没被来自将来的旅客充满。但是如果能够回到之前并窜改汗青，则不能够躲避引发的题目。比方，假定你回到畴昔并且将你的曾曾祖父在他仍为孩童时杀死。这类佯谬有很多版本，但是它们底子上是等效的：如果一小我能够自在地窜改畴昔，则他就会碰到冲突。
如许，它应包含被卷曲成答应观光到畴昔的时空。那么，为甚么我们并没有遭到汗青的骚扰？比方，假定有人回到畴昔，并把原枪弹奥妙供应给纳粹？
如许，人们能够把这对粒子以为是在时空中沿着一个闭合圈环活动的伶仃粒子。当对子在时候中向前活动时（从它呈现的事件解缆达到它泯没的事件），它被称为粒子。但是，当粒子在时候中往回活动时（从对泯没的事件解缆达到它呈现的事件），能够说成反粒子在时候中向前活动。
听起来，挑选汗青假说和理查德・费恩曼把量子实际表达成汗青乞降的体例附近似，这已在第四章和第八章描述过。这是说宇宙不但独一一个伶仃汗青，它有统统能够的汗青，每一个汗青都有本身的概率。但是，在费恩曼的假想和挑选汗青之间仿佛存在一个首要的不同。在费恩曼乞降中，每一个汗青都是由完整的时空和此中的每一件东西构成的。时空能够被卷曲成能够乘火箭观光到畴昔。但是火箭要留在同一时空即同一汗青中，因此汗青必须是调和的。如许，费恩曼的汗青乞降假想仿佛支撑调和汗青假说，而不支撑挑选汗青假说。
在解释黑洞如何发射粒子并辐射（见第七章）时以为，虚的粒子/反粒子对中的一个成员（比方反粒子）会落到黑洞中去，另一个落空和它泯没的火伴的成员留了下来。这个被丢弃的粒子也能够落入黑洞，但是它也能够从黑洞的邻近摆脱。如果如许的话，对于一名远处的察看者，它就作为从黑洞发射出的粒子而呈现。
如果我称作时序防卫猜想建立的话，这些题目便能够制止。它是讲，物理学定律同谋制止宏观物体将信息通报到畴昔。它正如宇宙监督猜想一样，还未被证明，但是有来由信赖它是建立的。
因为平板之间的虚光子只能具有共振的波长，以是虚光子的数量比在平板以外的地区要略少些，在平板以外的虚光子能够具有肆意波长。如许，撞击在平板内大要的虚光子比外大要的略少一些。是以，人们能够预感到这两片平板遭遭到把它们往里挤的力。实际上已经测量到这类力，并且和预言的值符合。如许，我们获得了虚粒子存在并具有实在效应的尝试证据。
费恩曼汗青乞降确切答应在微观的标准下观光到畴昔。我们在第九章看到，科学定律在CPT结合感化下稳定。
现在，假定人们有两片间隔很近的平行金属板，且金属板对于虚光子或光的粒子起着近似镜子的感化。究竟上，在它们之间构成了一个空腔，它有点像风琴管，只对指定的音阶共鸣。这意味着，只要当平板间的间隔是虚光子波长（相邻波峰之间的间隔）的整数倍时，这些虚光子才会产生在平板当中的空间。如果空腔的宽度是波长的整数倍再加上部分波长，那么在前后反射多次后，一个波的波峰就会和另一个的波谷重合，如许颠簸就被抵消了。
能量有点像款项：如果你有正的余额，便能够用分歧体例分派，但是按照本世纪初（即20世纪初――编者注）信赖的典范定律，你不答应透支。如许，这些典范定律解除了时候观光的任何能够性。但是，正如在前面几章描述的，以不肯定性道理为根本的量子定律已经超出了典范定律。量子定律更慷慨些，只要你总的余额是正的，你就答应从一个或两个账号透支。换言之，量子实际答应在一些处所的能量密度为负，只要它可由在其他处所的正的能量密度所赔偿，使得总能量保持为正的。量子实际答应负能量密度的一个例子是所谓的卡西米尔效应。正如我们在第七章看到的，乃至我们以为是“空虚的”空间也充满了虚的粒子和反粒子对，它们一起呈现相互分离，再返回一起，并且相互泯没。
如许，我们对以下两种征象都获得了尝试的证据。第一，从日蚀时的光芒偏折得知时空能够被卷曲。第二，从卡西米尔效应得知时空可被曲折成答应时候观光的模样。以是，人们或许但愿，跟着科学技术的推动，我们终究能够造出时候机器。但是，如果如许的话，为甚么向来没有一个来自将来的人返来奉告我们如何实现呢？鉴于我们现在处于初级生长阶段，或许有充分来由以为，让我们分享时候观光的奥妙是不智的。除非人道获得完整窜改，非常难以信赖，某位从将来飘但是至的访客会冒然泄漏天机。当然，有些人会宣称，察看到幽浮（UFO）就是外星人或者来自将来的人们来访的证据。（如果外星人在公道的时候内达到此地，他们则需求超光速观光，如许两种能够性实在是划一的。）但是，我以为，任何外星来的或者来自将来的人的拜访应当是更较着很多，或许更加令人不悦很多。如果他们全然成心显灵的话，为何只对那些被以为不太可靠的证人停止？如果他们试图警告我们大难临头，如许做也不是非常有效的。
是以产生如许的题目：量子实际在宏观标准上答应时候观光吗？这是人们能够操纵的。初看起来，它应当是能够的。费恩曼汗青乞降的假想是指对统统的汗青停止的。
但是，人们对于黑洞辐射的机制可有分歧的倒是等价的图象。人们能够把虚对中的阿谁落入黑洞的成员（比方反粒子）当作从黑洞出来的在时候中往回活动的粒子。当它达到虚粒子反粒子对一道呈现的那一点，它被引力场散射成从黑洞逃脱的在时候中向前活动的粒子。相反，如果虚对中的粒子成员落入黑洞，人们也能够把它以为是从黑洞出来的在时候中往回活动的反粒子。如许，黑洞辐射表白，量子实际在微观标准上答应在时候中的往回活动，并且这类时候观光能产生可观察的效应。
信赖时序防卫有效的启事是，当时空被卷曲得能够观光到畴当年，在时空中的闭合圈环上活动的虚粒子，能够变成在时候进步的方向上以即是或者低于光速的速率活动的实粒子。因为这些粒子能够肆意多次地环绕着圈环活动，它们通过路途中的每一点很多次。如许，它们的能量被再三地计入，使能量密度变得非常大。这或许付与时空以正的曲率，因此不答应观光到畴昔。这些粒子会引发正的还是负的曲率，或者由某种虚粒子产生的曲率是否被别种粒子产生的抵消，仍然不清楚。如许，时候观光的能够性仍然未决。但是我不筹办为之打赌，我的敌手或许具有晓得将来的不公允的上风。
这表白，一个在反时钟方向自旋并从A活动到B的反粒子还能够被以为是在时钟方向自旋并从B活动回A的凡是粒子。近似地，一个在时候中向前活动的凡是粒子等价于在时候中今后活动的反粒子。正如在本章以落第七章会商过的，“空虚的”空间充满了虚的粒子和反粒子对，它们一道呈现、分离，然后回到一块并且相互泯没。