妈咪说知识就是力量大家好我是妈咪叔，首先祝大家五一小长假快乐！
，那今天咱们更新一期特别节目，就是好多粉丝最近问我的问题，《复联4》中的时间旅行在理论上可以实现吗？
放心这期没有剧透，咱们只是单纯的来唠时间旅行这件事，先来说答案，在理论上确实可行有理可依，就是通过虫洞，不过真想实现还是挺困难的，各位听我慢慢道来，时间旅行这件事儿恐怕很早就有人幻想了，但是也仅仅是幻想，在科学中最早出现的依据就是爱因斯坦的相对论，很早的时候人们就发现时间似乎只有一个方向，就像热力学第二定律的熵一样只增不减，象征着时间一去不复返，可是相对论告诉我们，每个人的时间都有独立的标尺，你运动的速度特别快接近光速了，或者你在强引力场下，那在别人眼中看你的时间就会变慢，你自己是感觉不出来的，所以才会有双生子佯谬，就是说哥哥去太空飞行了，回来之后哥哥可能比弟弟还年轻，这件事儿是真的，已经经过科学实验原子钟验证过了可以实现，于是人们最早是有了这样一个假设，就是假如一个人可以光速飞行，那他的时间就应该是静止的，如果再快点超光速了，那时间就会倒流，他看到的世界就是向相反的方向发展的，人都倒着走越活越年轻，但是这件事儿相对论告诉我们不允许，有质量的物体是不能被加速到光速的，这件事儿也是经过实验验证的，就是粒子对撞机，人们可以把粒子的速度加速到光速的99.999%，但是无论再增加多少能量，都不能超过光速，所以对于人来说那就更不可能了，这条路行不通，但额外说一句，其实相对论不是不允许超光速出现，而是不允许有质量的物体被加速到光速，能明白这个逻辑吧，如果有粒子天生就是超光速的，那它也不允许降到光速以下，相对论限制的是这个事儿，但是具体有没有这种粒子还不知道，但是名都起好了，索末菲起的叫做快子，光速以下的粒子我们生活当中的粒子都可以叫做慢子，后来人们又发现，根据广义相对论，你周围的引力越大，时空弯曲的越厉害，那你的时间也会走的越慢，如果引力无限大，那时间就会静止，有没有这么个地方呢？
有就是黑洞，最早就是德国物理学家史瓦西，根据广义相对论给出的一个解，广义相对论的场方程就是一个二阶非线性偏微分方程组，它很开放，你给出不同的条件得到的解是不一样的，一般就是人们通过不同的边界条件得出一个解，然后再去赋予它物理意义，史瓦西黑洞就是这样一种解，它的物理意义就是中心存在一个奇点，引力无限大，然后史瓦西半径处叫做事件视界，这个面叫做无限红移面，就是说你只要站在无限红移面上，别人看你的时间也会静止，这点人们也是很明确的，但是事件视界内部具体是什么结构，包括奇点是什么结构，这人们就不是很清楚了，到现在物理学中也有很多种说法，不过我们庆幸的是黑洞已经被人们捕捉到了，人们目前就只知道黑洞不停的吃东西，具体这些东西吃哪去了不知道，当时也没有更好的解释，1930年爱因斯坦和他的助手罗森又给出一个解，罗森就是EPR佯谬中的R，他俩通过广义相对论场方程给出一个模型，说如果时空强烈弯曲，比如说我们可以把四维时空弯曲一下，让这两个点接近，如果这两个时空点处再存在一个时空隧道，那人就可以通过这个隧道瞬间转移，甚至回到过去，于是这二位就发表了一篇论文，人们就把连接这两个不同时空的隧道，叫做爱因斯坦-罗森桥，像是一个桥一样，就是大家看到这张图，但爱因斯坦罗森桥并不是中间的这个管子，而是图中的管壁，因为这个平面就是我们的四维时空，我们要想通过隧道只能走管壁，中间就是更高维的时空了，能想明白吧？
这东西好啊，最早这种概念只在科幻小说中出现啊，这下好了，爱因斯坦带着头说可以穿越，大批量的科幻家作可算是有素材了，后来又是惠勒给起了个名，叫虫洞wormhole蠕虫洞，但其实爱因斯坦在论文里就明确指出了，爱因斯坦罗森桥只是理论模型，不可以实现，为啥呢，因为按照这个模型，人要想通过虫洞必须要超光速，这件事儿爱因斯坦是接受不了的，相对论也不允许，咱们前面说了，所以还是行不通，但这个时候在科幻作品中早都行得通了，人们高兴的不得了，再后来到了1964年苏联的一位物理学家叫做诺维科夫，他又根据史瓦西解给出了一个和史瓦西解相反的解，啥意思啊？
史瓦西黑洞只进不出，诺维科夫的解只出不进，也就是白洞，这个解再次给了物理学家灵感，美国有一位宇宙学家叫做卡尔·萨根，这老哥还是一位科幻作家，有一天他突发奇想，黑洞只进不出白洞只出不进，那黑洞的另一侧会不会就是白洞呢？
于是一个完整的模型就出现了，黑洞吃东西，然后通过虫洞传输，从白洞吐出来，在理论上就相当于是把三个模型拼接在一起了，不过在现实中我们就只发现了疑似黑洞，虫洞和白洞到目前还都没有发现，但人们有很多猜测，比如说有人认为宇宙大爆炸就是一次白洞喷发，还有人认为说2006年发现的伽马射线暴就是白洞引起的，但是到现在都没有经过证实，卡尔·萨根自己有点不敢确定这个模型行不行得通，于是他就去问当时专门研究广义相对论的一位好朋友，就是吉普·索恩，索恩一听说你这个想法倒是不错，但是黑洞内部的时空不是很稳定，你这样，你写科幻不能说人从黑洞进去了从白洞出来了，这显得你不专业，你就说从虫洞走的，正好我最近正研究虫洞，应该存在不用超光速就可以穿越的虫洞，于是在1980年左右，萨根就写了一篇科幻小说叫做《接触》，应该有人看过吧，1985年出版，1997年还拍成了同名电影，你看《接触》里人就是通过虫洞时空旅行的，但后来2004年索恩自己指导了一部电影，《星际穿越》就是走的黑洞卡冈图雅，比《接触》还火，萨根说你小子挺坏啊，但是索恩还真对虫洞有一番研究，他发现实际上有两种虫洞在理论上可以穿越，一种叫做欧几里得虫洞，另外一种叫做洛伦兹虫洞，这两种虫洞大家在科幻作品中应该都感受过，欧几里得虫洞又叫做瞬时虫洞，就是假如存在一个欧几里得虫洞，人一进去，Per~，就会瞬间在另外一个时空点出现，这个过程你是感受不到时间流逝的，或者说经历的是虚时间，就是瞬间转移，而洛伦兹虫洞你是能感受到从进入到传输的这个过程的，就是要花费真实的时间，但是欧几里得虫洞不是很稳定，只能短时间存在，而洛伦兹虫洞在特定条件下是可以长时间存在的，就是打通两个时空点，进去就可以时空旅行，终点是时空点，就是空间和时间可任意选，甚至回到过去，在理论上都允许，但是呢有个问题，就是一些著名的时间旅行悖论，比如说祖父悖论，假如一个人回到过去了，把他祖父还没结婚生子的时候per一枪杀死了，那之后就不可能有他爸爸，没有他爸爸也就没有他自己，这不就是矛盾了吗？
于是物理学家就相应的做出了一些假设，比如说刚才提到的苏联的物理学家诺维科夫，他就说人可以回到过去，但是不能改变过去，就是不能破坏因果关系，这叫做诺维科夫自洽性原则，而霍金的假设更是直截了当，人就不可以回到过去，也就不可能破坏因果了，这回就不乱了，霍金的理由就是，如果人可以回到过去，为什么我们看不到有从未来穿越回来的人呢？
也很有道理对吧，霍金把这个假设叫做时序保护猜想，还有一些假设是说人可以穿越，也可以改变过去，但改变的只是另外一个宇宙的过去，也就是平行宇宙假设，每个宇宙不相干有很多个宇宙，但这些都是假设或者说猜想，具体是什么样谁也不知道，还有一些理论认为，虫洞在我们的宇宙中早就出现了，主要是微观领域，比如咱们之前提到过得量子纠缠，两个相隔无限远的纠缠粒子对，它俩是如何通信的呢？
就是通过一个高维时空的虫洞，瞬间把信息传递过来了，只不过这个虫洞我们看不见而已，所以在微观领域的虫洞一般叫做微型虫洞，而宏观领域的虫洞，理论上人可以通过的虫洞叫做时空洞，最后咱们来说如何制造虫洞，理论上在宇宙大爆炸初期会留下一些虫洞，就像黑洞一样，但是目前还没发现，要想人工制造虫洞就得需要负能量，不是情绪低落的负能量，而是负能物质，也不是反物质，反物质是具有正质量的，负能物质具有负质量，这是我们想象不出来的，如果存在负质量物体，你推它一把，它的作用力就是相反的，它会向相反的方向跑，总之想不出来，负质量物质有没有还不知道，但是负能量的确是存在的，而且咱们之前还提到过，就是卡西米尔效应，说真空中两块相近的平行金属板之间，会存在莫名其妙的压力，这个压力哪来的呢？
金属板外部的能量就已经是相对无穷远处的零点的，那金属板还能向内挤压，这就说明内部的能量只能是负的，这就是负能量，但具体如何制造大量的负能物质人们也不是很清楚，而且想要维持一个虫洞需要超级多的负能物质，一个半径1cm的虫洞需要多少负能物质呢？
需要地球质量这么多负能物质，而且如果想要人能通过的虫洞还不能正好是人的大小，虫洞会具有相当大的负压力，表现出来就是张力，瞬间把人撕碎，甚至原子都能撕碎，如果想要原子不被撕碎，需要虫洞的半径至少在1光年开外，那可想而知需要多少负能物质，整个银河系都不够，所以理论上时间旅行可行，但是真实现起来还不是很好办，至少目前还达不到，但正如咱们之前所说的，每个时代的人都需要一些幻想，这些幻想很可能就是人类的精神寄托，希望所在，没准哪天就实现了呢？
这都说不准，好吧那今天就聊到这，最近妈咪叔正在讲天文学天体物理的专辑，如果大家喜欢我的视频，或者对天文、物理感兴趣，可以在B站、、今日头条，微信公众平台等媒体关注我，咱们每周一三五不见不散，我是妈咪叔一个较真儿的理工男，下期见拜拜。