時間旅行的理論依據是什麼？

01-22

1、超越光速可能嗎？無窮大的質量宇宙承載的了？2、如果「穿越」到過去，對於那個世界你是什麼？憑空多出了個「你」，符合質量守恆定律嗎？

時間旅行沒有任何理論依據。

這個概念的流行是相對論普及之初。相對論裡面有一個重要的公式叫洛倫茲轉換：

小學數學有云：分母不能為零。

所以在這個式子中c是無法為零的，為零時整個式子失去了意義，為啥會失去意義呢？因為相對論有個公設就是光速是宇宙中信息傳播的最高速度，注意一下這句話，是信息傳播的最高速度。

所以在相對論體系裡面討論超光速是很無稽的事情。

至少在相對論體系裡面是無法討論超過光速的問題的，閔可夫斯基空間不是真的就像是科普裡面說的那樣是一個漏斗，請自學數學，或者閉口不談。

在美國，科學界在做進步，科幻界也在進步，科學界慢慢發出時間旅行是不可能的之後，美國科幻就鮮有時間旅行的科幻作品了，相對論普及之後，星際迷航系列也取消了他們的曲速123456789，X倍光速的設定。私以為這樣跟科技界親密樣的科幻界趕腳好好啊。不過在量子學之後，多宇宙的呼聲導致了不少穿越宇宙的作品出現，例如羅伯特.索耶的《尼安德特》，非常不錯的作品。

當然，說道這個，非常喜聞樂見的就是玻爾那幫子的量子學，在微觀世界裡面是有雙生量子的現象的，它們的信息傳播理論上是光速的，似乎這是跟相對論相矛盾的。

其實量子學本身就有很多矛盾的事。

例子在經典量子學中，通常將量子看做一個個的粒子。

但是在參考系運動狀態不同時對一個完全真空的領域的觀測是不一樣的，靜止會觀測到一個冷真空，但是運動狀態下會觀測到一個充滿粒子的暖真空。

看，從粒子物理和熱力學的角度分別來看，真是萬萬沒想到世界真奇妙。

通常人會習慣接受一個「完全無錯非常靠譜」的知識體系，而我們的知識體系其實是一直在修正，一直在慢慢地改變的。

而這也是科學最美好最值得去愛的一面，它永遠在接受不同的意見，永遠在修改，在整理自己的知識，為了無限接近卻無法接近的真理而做著永遠的努力。

向科學家致敬！

知識萬歲！

先上結論吧：1，超越光速是不可能的，目前而言

2，我們只能穿越到未來，回到過去違背目前的物理規律！

3，假如可以回到過去，我們也不能改變歷史，只能為歷史的發生增添細節！

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一、先說說穿越（到未來）的兩種方法：

1，接近光速。當Albert Einstein於1905年正式提出相對論後，時空旅行前往未來不僅成為一種可能，更被當時的科學家認為是遲早要實現的事情。我們要做的的僅僅是運動的更快！儘管任何物體的相對運動都會造成短暫的時間錯位，但只有達到光速量級的速度才能使我們察覺這一差異。

2，高重力場。 去一個更高重力場的地方待一段時間。不同重力場下，時間流逝的快慢也不同。遠離地球的衛星上的時間要比地球表面的走得更快！這種微小尺度的時間扭曲可以被一些高精度的儀器察覺到。在科技高度發展的今天，這種時間差異早已不是什麼新鮮事，如今的GPS衛星定位系統需要考慮衛星運行速度以及公轉重力場對時間的影響，以此做出修正，否則GPS就沒有那麼准了。時空扭曲是真真切切存在的，它已經成為某些實際工程中不得不考慮的因素！

二、我們只能穿越到未來

「穿越」的一大障礙在於它是一趟單程旅行。你只能前往未來——比其他人更加快的來到未來，但是你不能再回到過去。穿越劇中經常出現的穿越回來的劇情，是沒有理論依據的！一些科幻小說里的回到過去英雄救美的情節也是違背物理定律的。

Einstein的相對論並沒有具體指出回到過去是否可行。在物理學界，對於「是否可以穿越回過去」這一命題也一直爭論不休。Einstein本人也指出「回到過去引發的悖論簡直就是磨人的小妖精。」但物理學家們對一點達成了共識：假如穿越到過去是可能的（這裡只是假設！），它將比穿越到未來更加難以實現。

三、假如我們可以回到過去（僅僅是假如！！），會怎樣？

除了技術上的障礙和巨大的成本，回到過去也可能引發一系列的悖論和矛盾。如著名的因果循環悖論，物理學家以及科幻小說家也經常因為這些悖論而苦惱。一件看似不經意的事件就可以改變人生，甚至改變歷史。

量子力學指出未來是無法被確定的，是擁有無限可能的。未來具有不確定性！ 但我們不知道量子力學的不確定性是否對已經發生的事情適用，就像未來是不確定的一樣。如果過去發生的某件事件不是「板上釘釘」的，它處於模糊狀態，是可以改變的，那麼因果循環悖論將不復存在。假如一個人穿越回到過去，確定了一些原本模糊的「態」，那麼他將使他所處的時空具體化，確定了原本「混沌」的「狀態」。根據量子力學的理論，穿越回過去不能改變歷史，但可以使歷史更加清晰。一些科學實驗已經證明了這一點：對光子某個時刻的實驗可以影響光子過去某個時刻的混沌狀態，但是不能影響過去已經確定的某個「態」。量子力學裡這種「奇怪」的理念與Einstein稱為「Spooky Action」的現象相對應。

穿越時空不能改變歷史：不管時間穿越者在過去幹了什麼，其結果都必須與現今世界（他來自的世界）的歷史保持一致。所以仇人不可能回到過去在你出生以前謀殺你的母親，因為你已經出生，這是既定事實，即已經確定的「態」。但是你卻可以回到過去英雄救美，讓美人成為你的母親。歷史上，成為你母親的人是否被救過這一事件是未知的，即混沌的「態」，可以被確定。

換句話說，時間穿越者在過去能幹什麼是被限制的，也就是自由度數被限制。穿越者也自然會受到物理定律的限制，當然這並不是什麼新鮮事。譬如，我想在天花板上行走，但是物理規律不允許——我當然會摔到地上。另外，當涉及因果循環，限制會更加嚴苛，我們無法改變已經確定發生的歷史。假如要回到過去用刀殺死自己的親媽會發生什麼？刀會自己掉落？還是自己抬不起握刀的手？很多事情會變得難以理解。所以我們無法改變已經發生的事情，但我們可以回到過去確定原本混沌的狀態，為歷史的發生過程添加更多細節。

在一些電影里，時間旅行是不合法的，政府也制定了相關法律限制。但事實上，是物理定律確保了宇宙中發生的任何事情以及目前「混沌的態」合情合理，而不是人類制定的法規。

以上

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最近寫了一篇關於時間旅行的文章，發布在自己的公眾號上，感興趣可以看看：

我們能穿越時空嗎？

一般意義上的時光旅行，都是根據狹義相對論中，物體運動速度與光速越接近，時間經過越慢的結論，推導出物體運動速度超越光速時，時間倒轉，從而回到過去。

我們首先來看光速是否能夠被超越。

狹義相對論的基礎是光速不變性原理，即光速是空間速度的極限。對於不同參照系來說，真空光速是相同的。而狹義相對論的換算公式洛侖茲變換，即是這一假設的推論。那麼可以推算出任何質量不為0的物質，或者說粒子，都不可能達到光速，這也是極限的含義。至於粒子間的超距作用，是信息的超距傳輸，這個已被實驗證明是超越光速的，但是由於超距傳輸的信息是量子化的，包含提取量子信息的時間在內計算，信息仍是光速傳播的。因此光速對於我們這個宇宙而言，無論對微觀粒子還是對於宏觀物質，都是不可超越的。

再來說說兩個參照系的問題。

運動的鐘變慢，運動的尺變短，是狹義相對論對不同觀測系觀察結果的宏觀描述。注意是不同的參照系，兩個參照系內部的時間體系仍然是按照自身的速率，也就是光速，在流逝。（狹義相對論認為我們所處的宏觀四維空間是三維空間與一維時間的結合，稱之為四維時空，四個維度上的運動的合，其極限是光速。簡單而美麗，不是么。）那麼當兩個參照系從分開，以相對亞光速運動，到相遇，並回歸於同一運動狀態（主要是運動速度）時，兩個參照的時間軸是否不一致呢？其實是一致的，因為相對性原理的前提是二者之間無相互作用力，而兩個參照系從分別加速到回歸同一運動狀態，是受力的。我們看到亞光速飛船里的時鐘變慢，10年後我們看到他們時他們仍然年輕，但是一旦他們減速到與我們的相對速度為零時，我們會看到，他們並沒有年輕。

也就是說，時光旅行者即使以超光速運動，在我們的觀測系裡認為他的時間倒流，但是他們一旦重返我們的世界，會發現時間並沒有發生變化。

那麼時光旅行就是不可能的了嗎？

也不是絕對的。光速不變性是我們這個宇宙的物理基礎，而不一定是所有宇宙的。我們叫做其他宇宙也好，平行宇宙也好，不排除在其他的宇宙中存在其他的宇宙特質。這點餘地，還是給我們留下了一點幻想的空間。

其實時間旅行有一個很有意思的推論，比如現在一個人在地球以外一光年的地方，那麼所觀察到的地球，理論上是一年前的，那麼他如果以超越光的速度移動向地球，那麼他到達以後的地球是什麼時間呢？很有意思不是嘛？

我認為其實穿越時空，走向未來並不一定要超越光速。愛因斯坦的公式說，如果你跑的越快，那麼在你身上時間就流逝的越慢，當你的速度達到光速的一半時，時間比正常慢13%。

記不記得中國的那句老話，天上一天，地上一年。你這裡表才走了一秒，外界走了兩秒，這算是穿越時空嗎？速度越快，這種效應越明顯，越感覺的到穿越時空。但是從愛因斯坦的公式，光速是不可能被超越的。就像根號下不能是負數，分母不能是零，光速不可被超越。

對於題主說的，隨著速度增大，質量也在不斷增大，所以要使其速度增大也越來越難，其質量接近正無窮，加速度必將接近零。速度會被限制在光速。應該是小於光速，那麼，質量也將是有限的，可以被宇宙承載。若真的有那麼一種強大的力可以讓其速度超越光速，當然以下就是我個人意淫，我猜它會形成黑洞連接現在和過去。

對於題主說的回到過去的問題，一度引發很多悖論。如果某人回到過去殺了他的祖先，那他是不是就不復存在了嗎？

但是我們的世界並沒有崩潰，到目前為止。那我們就不得不得出一個結論，如果可以回到過去，我們將再也回不到我們正在經歷的時空，我們能回去的，只能是相對於我們現在的某個平行時空。所以一旦去到未來，也在也回不到現在的時空。

見笑了。

道可道，非常道

昨天我和我們政委加速到第六宇宙速度回到三國時代還把曹操劫持到現在了

時間旅行的理論依據是消費者樂於對於這類種設定所產生出的劇情矛盾買單。

1. 「超光速」要看是什麼東西來超。目前看來「信息」的超光速傳播是存在可能性的，比如引力的超距作用就是現在很尖端的物理課題。

2. 穿越之後的你對那個宇宙是什麼這取決於編劇。編劇一般不會拿質量守恆定理來為難自己。

我們的理論都是基於我們所認知之上，或許有一天，我們所認知的是錯誤，根號其實可以接負號，1+1=0，一切就皆有可能。就像黑客帝國一樣。。。我們身處一個虛擬的世界。

《蝴蝶效應》里的時間理論我比較認可。時間回去了，一切都要回到過去的狀態。

按照現有的理論，應該是只能到未來，而不能回到過去，因為光速不可超越，時間不可逆。

黑洞，一個人，想辦法讓自己的時間變慢，從而到未來去。但是不能在同一個空間時間下。按相對論，接近一超大質量如黑洞可以實現你自身時間變慢，可是這個未來是相對於你到達黑洞之前的那個空間的未來，或者其他空間，你在黑洞的時間是最少的，雖然這樣，但是當你到達黑洞那個時間點開始算，異部空間的時間和黑洞時間同時開始流逝，所以你即使時間非常慢，也不能超過你到達黑洞之前的那個時間，所以是不能回到原來空間的過去的。根本還是因為光速不可超越。

還有就是蟲洞的空間跳躍。蟲洞一般被認為是無限小的空間，但是有什麼物質什麼粒子是比蟲洞還小的存在（暗物質？），可以進入蟲洞空間實現穿越？同樣，即使實現穿越，也不該會是原來空間中的過去。時間空間物質的穿梭變換真是很有趣。