时间旅行可能实现吗？肯定的！前提是你质量得无限大

北京时间12月19日消息，据国外媒体报道，无论是对物理学家还是普通人而言，时间旅行都具有同样大的吸引力。但时间旅行真的有可能实现吗？答案是肯定的。我们现在就在进行时间旅行嘛，只不过速度慢了点而已，一次只向前行进一秒钟。

BBC电视连续剧《神秘博士》中，神秘博士用一台名叫“TARDIS”的时间机器进行时间旅行。

但你想象的时间旅行肯定不是这样。那么，我们能否向未来更进一步呢？当然可以。如果我们的运动速度接近光速，或者位于黑洞附近，时间就会大大放慢，使我们大步迈向未来。但真正有意思的问题是，我们能否回到过去呢？

据马萨诸塞大学达特茅斯分校物理教授高拉夫·卡纳（Gaurav Khanna）表示，他7岁时，从著名天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）的电视节目《宇宙》中第一次了解到时间旅行这一概念。那时他就决定，总有一天要对这一极具创造性的伟大理念背后的理论进行深入挖掘——爱因斯坦的广义相对论。20年后，他成功拿到了该领域的博士学位，此后一直在积极开展研究活动。

封闭类时曲线

爱因斯坦的广义相对论提出，时间可以被高度折叠、甚至对折，形成一个时间回路。想象一下，假如你沿着这个回路前进，到了某个时刻，你必定会回到过去，把这些从头再经历一次。这有点像所谓的“既视感”，只不过你自己意识不到而已。这种构造在研究文献中常被称作“封闭类时曲线”（closed time-like curves），简称CTCs，还有一种比较受欢迎的叫法是“时间机器”。时间机器是超光速旅行设想的副产物，对它的了解可帮助我们更好地认识宇宙的运作原理。

图为时间回路示意图。绿色箭头代表从虫洞走的捷径，红色箭头代表从正常空间走的路线。由于走绿色箭头的时间大大短于红色箭头，虫洞可以帮我们实现时间旅行。

过去几十年来，基普·索恩（Kip Thorne）和霍金等知名物理学家都针对时间机器相关的模型开展了重要研究。而这些研究的大体结论为：自然界不允许时间回路的存在。霍金的“时序保护猜想”理论对这一点做了很好的解释：自然界不允许过去的历史发生改变，因此时间旅行引发的种种悖论也就不会发生。

在这些由时间旅行引发的悖论中，最著名的大概就是所谓的“祖父悖论”。该悖论是指，假如一名时间旅行者回到过去、谋杀了自己的祖父，这就会改变历史进程，并产生一种矛盾的情况：这名旅行者根本不会出生，因此世上不可能存在这个人。很多电影与小说情节都以时间旅行产生的悖论为基础，比如《回到未来》、《土拨鼠之日》等等。

奇异物质

取决于具体细节，各种物理现象可能会对封闭类时曲线造成干扰，使其无法在物理系中形成。时间回路要想存在，必须要有一种特定的“奇异物质”才行。简单来说，这里的“奇异物质”是指质量为负的物质。但问题在于，我们尚未证实自然界中存在负质量。

不过，马萨诸塞大学达特茅斯分校博士生卡洛琳·马拉利（Caroline Mallary）在期刊《经典与量子引力》上发表了一种新型时间机器模型。这套模型不需要任何负质量奇异物质，而且设计非常简单。马拉利的模型由两台超长的车构成，车子由质量为正的普通物质打造，呈平行位置停放。其中一辆汽车迅速向前行进，而另一辆车则停在原处不动。这样一来，两辆汽车之间的空间就会产生一个时间回路。

可以在自家后院打造这套装置吗？

这套模型看似简单，但也有“陷阱”——每辆车的中心密度必须为无穷大。这就意味着它们能够以无穷大的密度、温度与压力携带物体（也就是奇点）。此外与黑洞内部的奇点不同的是，黑洞中的奇点无法从外部触及，而马拉利模型中的奇点则完全暴露在外，可被我们观测到，因此会产生切实的物理效果。

不过，物理学家并不指望自然界中存在如此特别的物体。因此，我们在短期内仍不会打造出时间机器。不过这项工作显示，就“自然界为何不允许封闭类时曲线存在”这一问题而言，物理学家也许还要改进自己的理解。

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