在《命運(yùn)石之門》中提到過一種世界線收束理論。


世界線(World line):
世界線是德國物理學(xué)家阿爾伯特·愛因斯坦于其1905年論文《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》中提及的概念。他將時(shí)間和空間合稱為四維時(shí)空,粒子在四維時(shí)空中的運(yùn)動(dòng)軌跡即為世界線。一切物體都由粒子構(gòu)成,如果我們能夠描述粒子在任何時(shí)刻的位置,我們就描述了物體的全部“歷史”。想象一個(gè)由空間的三維加上時(shí)間的一維共同構(gòu)成的四維空間。由于一個(gè)粒子在任何時(shí)刻只能處于一個(gè)特定的位置,它的全部“歷史”在這個(gè)四維空間中是一條連續(xù)的曲線,這就是“世界線”。一個(gè)物體的世界線是構(gòu)成它的所有粒子的世界線的集合。
世界線(World line)的擴(kuò)展:
不僅粒子的歷史可以構(gòu)成世界線,后來人們把這個(gè)定義的“粒子”擴(kuò)大化,任何東西的歷史也可以構(gòu)成世界線,比如光斑和一個(gè)茶杯。這些點(diǎn)雖然不是真正的粒子,但它們是由真實(shí)的粒子構(gòu)成的,既然那些粒子可以構(gòu)成時(shí)間線,因此它們的“歷史”也構(gòu)成世界線。所以從傳統(tǒng)理論上講,任何物體都有自己的世界線。后來這個(gè)概念被進(jìn)一步的擴(kuò)大,擴(kuò)大到整個(gè)宇宙。

如上圖所示,從A到B稱為“一段歷史”,c1、c2......cn代表著不同的時(shí)間線,比如從2018年6月1日20:00(A點(diǎn))到2018年6月1日21:00(B點(diǎn)),它們中間就有無數(shù)條世界線,而我們選擇的只是其中一條,比如c1,當(dāng)我們通過時(shí)間機(jī)器回到過去(A點(diǎn)),前提是保持之前的記憶,想要改變歷史也不是不可能,當(dāng)我們選擇與c1完全不同的“歷史”時(shí),改變自己的行為,以及對周圍事物做出不同的影響時(shí),我們就進(jìn)入了不同的時(shí)間線,比如c2。不管是c1、c2還是cn,最終的結(jié)果是無法改變的,只是會(huì)影響過去的歷史(世界線的收束會(huì)有解釋)。
但有一點(diǎn)這些世界線并不是平行關(guān)系,每一條時(shí)間線所構(gòu)成的并非平行宇宙,因?yàn)椤坝^測者”(穿越時(shí)空并保持記憶的人)的存在,導(dǎo)致原本的世界(最開始沒有發(fā)生任何改變)中的不同世界線處于構(gòu)建-坍塌-再構(gòu)建的狀態(tài)。這更符合一般認(rèn)知和因果律。
再說一下世界線的收束理論:
即世界線通向共同的結(jié)果。最后僅僅只有一個(gè)世界,無數(shù)個(gè)可能性分支(世界線),在命運(yùn)石之門中的世界系統(tǒng)可以看做量子系統(tǒng)的量子糾纏態(tài),這里以世界線糾纏態(tài)來指代,無數(shù)的可能性世界線糾纏在一起構(gòu)成了世界線收束范圍,無數(shù)的世界線收束范圍構(gòu)成了更大的世界線收束范圍,類似于1-2-4-8-16-32-16-8-4-2-1這樣的紡錘形結(jié)構(gòu)。而具體到糾纏態(tài)中的世界的表現(xiàn)狀態(tài),這是由觀測者決定的事情。
下面是關(guān)于世界線收束理論的概括:
首先,收束是在已經(jīng)完成某個(gè)重要的分歧點(diǎn)之后,為了達(dá)到必須的未來,才會(huì)發(fā)動(dòng)。
其次,世界會(huì)阻礙一切影響結(jié)果的行為,這就是世界線的收束。身為“結(jié)果”的事件一定會(huì)發(fā)生。
第三,因果律決定收束的優(yōu)先級(jí)。
最后,收束的表現(xiàn)形式不限,這是自然的法則,一切法則內(nèi)的觸發(fā)事件都會(huì)干涉收束。
一開始由科幻小說家威爾斯的著作《時(shí)間機(jī)器》曾給我們帶來關(guān)于時(shí)間旅行的大膽猜想,就像啟蒙,后來愛因斯坦狹義相對論的發(fā)表(1905年),則從科學(xué)上把這些幻想變的更加靠近現(xiàn)實(shí)。愛因斯坦的狹義相對論首次提出:時(shí)間是相對的。并推斷:如果人以接近光速旅行,那么時(shí)間對他來說就會(huì)停滯。
狹義相對論的理論是可以飛越未來,但是不能回到過去。因?yàn)楫?dāng)在物體接近或等于光速的時(shí)候,時(shí)間有可能只很慢或者是靜止的,不可能使時(shí)光倒流。又過了10年也就是1915年,愛因斯坦提出廣義相對論,第一次將時(shí)間與空間合并在一起了,并首次把引力場解釋成時(shí)空的彎曲(關(guān)于引力場和時(shí)空彎曲我之前回答的一個(gè)問題有詳細(xì)的解釋)。
此外廣義相對論還提出了蟲洞也稱為愛因斯坦羅森橋的概念。即時(shí)空隧道是在一個(gè)在引力場下能變化的一個(gè)東西,當(dāng)空間折疊之后,空間折疊的兩點(diǎn)中間打開一個(gè)洞相通的話,就可能走一個(gè)空間的捷徑——蟲洞,這樣如果說愛因斯坦只是在理論上證明飛越未來是可行的。
霍金在一個(gè)1992年的文件中提及時(shí)序保護(hù)猜想:“似乎有一個(gè)時(shí)序保護(hù)機(jī)制,防止閉合類時(shí)曲線的生成,從歷史學(xué)家手上保護(hù)了宇宙的安全?!?/p>
In a 1992 paper, Hawking uses the metaphorical device of a "Chronology Protection Agency" as a personification of the aspects of physics which make time travel impossible at macroscopic scales, thus apparently preventing time paradoxes. He says:
It seems that there is a Chronology Protection Agency which prevents the appearance of closed timelike curves and so makes the universe safe for historians.
The idea of the Chronology Protection Agency appears to be drawn playfully from the Time Patrol or Time Police concept present in works of science fiction such as Isaac Asimov's novel The End of Eternity.
關(guān)于時(shí)序保護(hù)猜想(Closed Timelike Curve, CTC),在一洛倫茲流形中,一條封閉類時(shí)曲線(closed timelike curve, CTC)是一物質(zhì)粒子于時(shí)空中的一種世界線,其為“封閉”,亦即會(huì)返回起始點(diǎn)。這種可能性是由Willem Jacob van Stockum于1937年以及庫爾特·哥德爾(Kurt G?del)于1949年開啟研究風(fēng)潮。若CTC存在,則似乎隱射時(shí)間機(jī)器理論上可行,如此也引出了外祖母悖論(grandfather paradox)的夢靨。CTC與參考系拖曳(frame dragging)以及提普勒柱體(Tipler Cylinder)有關(guān)。這是廣義相對論帶來的眾多有趣的“副作用”其中一個(gè)。
“外祖母悖論”:如果一個(gè)人“回到過去”,并且在其外祖母懷他母親之前就殺死了自己的外祖母,那么這個(gè)跨時(shí)間旅行者本人還會(huì)不會(huì)存在呢?
然而有許多物理學(xué)家并不是這么認(rèn)為。因?yàn)樵谶@個(gè)悖論中提過出這樣一個(gè)概念:閉合時(shí)間線的存在使人們可以改變過去(改變歷史),從而帶來因果性的嚴(yán)重疑難。因果悖論只是人們想象的一個(gè)非自洽過程,它的成因是沒有考慮到“未來”對“過去”同樣會(huì)產(chǎn)生影響。
事實(shí)上,閉合類時(shí)曲線上任何兩點(diǎn)中之一點(diǎn)都可以認(rèn)為另一點(diǎn)在自己的未來,因而可以影響對方。許多物理學(xué)家相信任何物理過程在邏輯上一定是自洽的,相信所有過程都遵守如下原理:自洽性原理(Principal of self-Consistency):閉合類時(shí)曲線上的任意兩個(gè)事件都以自洽的方式相互影響(一定能調(diào)整到這種方式):每個(gè)事件只發(fā)生一次,而且不會(huì)被改變。如果接受這一觀點(diǎn)似乎就變得可理解。
再回到世界線收束理論,因?yàn)橛^測者的存在,一個(gè)事件只有一個(gè)確定性結(jié)果,但結(jié)果取決于觀測結(jié)果。同一事件疊加的可能性有無數(shù)種,但形成確定結(jié)果的只有一種。對于觀測者,世界之所以是這個(gè)樣子,是因?yàn)樗^測到它是這個(gè)樣子。在觀測作用過程中,發(fā)生了從“可能”到“現(xiàn)實(shí)”的轉(zhuǎn)變。
現(xiàn)實(shí)中我們描述世界,或者至少描述世界的某些部分時(shí),是不用牽涉到我們自己的。我們知道某件事物的存在,不管看到它與否??梢哉f,經(jīng)典物理學(xué)正是那種理想化情形,在這種理想化情形中我們才能夠談?wù)撌澜绲哪承┎糠?,而絲毫不涉及我們自己,它的成功把對世界的客觀描述引導(dǎo)到普遍的理想化。
然而,幾率函數(shù)中的不連續(xù)變化是與記錄的行為一同發(fā)生的,因?yàn)檎窃谟涗浀囊凰查g我們知識(shí)的不連續(xù)變化在幾率函數(shù)的不連續(xù)變化中有了它的映象。在量子纏結(jié)中進(jìn)行量子測量的即時(shí)變化出現(xiàn)了廣域關(guān)聯(lián)性,似乎相距極遠(yuǎn)的纏結(jié)粒子之間有超光速的“溝通”。
在微觀世界中,“發(fā)生”一詞只能應(yīng)用于觀測,而不能應(yīng)用于兩次觀測之間的事態(tài)。它只適用于觀測的物理行為(結(jié)果),而不適用于觀測的心理行為(過程)。在命運(yùn)石之門的世界架構(gòu)中,只有當(dāng)對象與測量儀器與世界的其余部分發(fā)生了相互作用時(shí),從“可能”到“現(xiàn)實(shí)”的轉(zhuǎn)變才會(huì)發(fā)生,而它與觀測者用心智來記錄結(jié)果的行為是沒有聯(lián)系的。
所以由上可知到目前為止,世界線收束理論雖然無法被證明是正確的,但也無法說它就一定錯(cuò)誤,關(guān)于時(shí)間是如此的奇妙,對此你有什么想法嗎?
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