虫洞和时间旅行
发布时间：2023-02-27 04:00:14 来源：文档文库
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序号：2172浅谈时间旅行的设想易紫凤2010级、物流工程、2220103505摘要：本文研究现在科学上很热门的时间旅行问题，时间旅行的可能性至今都是一个存在争议的话题，本文从两个方面研究时间旅行的设想，以理论研究的方法得出它是一个不能下确定定论的问题。一，虫洞的角度解释了时间旅行的可能性，同时又存在不可能的解释。二，从时间的流逝即超前时间角度解释时空旅行的设想的不可能性。
关键词：时间流逝；时间方向；霍金；虫洞；时间旅行机
时间旅行的概念最早出现在科幻作品中，它是最令人激动的想法之一，登上时间机器，一个人就可以利用控制系统确定任何一个日期（过去或未来），然后时间机器就可以在瞬间将他带到那个时代。实际上时间旅行这个概念本身还是模糊不清的，人们对它极大的兴趣恐怕还是源于对时间的过去未来的强烈好奇心。
一、时间的流逝
在讨论时间旅行的理解时，有一个困难在于，对于不同的人它意指不同的东西。对有些人来讲，它的意思是时间的不可避免的流逝，而对于另外一些人则指时间旅行者的独特行为。不过，两者虽然迥异，但也并非无关。
“我们所有的人都在时间中旅行”这一理解，也就是时间流逝的理解，即时间在不断流逝，过去和将来都是如此。如果这就是时间旅行，那么毫无疑问，他一直在发生，而且是自动地发生。在这个意义上，我们别无选择，只能在时间中旅行：这不是什么我们可以选择的东西。时间的流逝常常令人感觉或快或慢。事物可以以不同的速度变大或变小，升温或降温，就如同我们能以不同的速度在时间中旅行一样。但我们却不能类似的以不同的速度在时间中旅行。关于时间流逝的太快或太慢这一现象，关键在于，一个是中相对于另一个时钟可能走得太快或太慢，这与那个同义相反的事实——即以其本身来衡量，任一时间从上午10:00走到11:00必须要走60分钟这一事实——绝对是冲突的。⑴
时间流逝的真正意义在于，它启发了我们超前时间旅行的设想。时间能流逝的更快这一事实表明它在理论上是可能的，问题只是在现实生活中如何进行
二、时间的方向
㈠、来自熵的提示
以上我们提到了微观世界中时间的方向性，那么，时间的方向在宏观中能体现吗？当然可以。虽然牛顿和麦克斯韦在他们的理论中模糊了时间的方向，但在热力学中，时间的方向性随处可见。对于时间的方向性，最有力的说明就是热力学第二定律：
不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。⑸永动机不可能存在，证明任何过程中，能量都要转化成热而被消耗掉；这里，掉下来的碗碟的能变为再也不能复原的热和声。这种不能倒过来的损失是跟我们时间流逝的感觉连在一起的：从第二定律里面，我们发现一个叫做“熵”的量，它度量一个系统可变的能力，它跟时间有密切关系。熵的增大是时间方向的指路标。
㈡、明确的时间方向
在有关不可逆过程的讨论中我们找到了一种奇妙的秩序。描述统计性行为的方程，解起来可以得到各式各样的解，不仅包括自组织，而且有“确定性混沌”。这是一种似非而是、可预言的偶发性。在微观粒子的运动，混沌表现为一连串运动状态的随机变化。它之所以叫做“确定性的”，是因为混沌学专家们从这种随机行为里面，整理出来了一个微妙的基层组织。时间对称的牛顿运动方程里，也存在有混沌。这项颇为惊人的发现，含义极为深刻。据说，自命为“混沌福音传道士”的物理学家福特（JosephFord）曾经说过：“一个大革命正在开始。我们对宇宙的整个看法，都会改变。”研究结果表明，在最简单如仅仅三个粒子相互作用的情况之下，都会出现混沌。未来的可预言性、确定性，这些几百年传下来的神话，这一来再也站不住脚，一个钟表式的宇宙就更不用谈了。在这个世界里，动力学混沌是主导，不是例外。过去是固定的，而未来是开放的；这样，我们重新发现了时间的方向。
㈢、时间方向的意义
时间的方向性，决定了事物演变的不可逆性，这里的“演变不可逆”有着多层含义：变化的不可逆，即物理、化学变化只能朝时间的正方向进行。测量的的不可逆，即每一次测量的结果在时间上都是独立存在的。计算的不可逆，即正向的运算与逆运算是不等效的。
三、时间旅行
㈠、虫洞时间旅行
在霍金探讨的几种“穿越”的装置中，虫洞肯定要列举榜首。因而无需避讳生涩，但凡谈到时间机器，就绕不开“虫洞”。1935年，阿尔伯特·爱因斯坦和内森·罗森写了一篇论文，指出了一个广义相对论允许他们称为 