在科幻電影里,我們常常能看到這樣的場(chǎng)景:主角駕駛著超光速飛船,沖破時(shí)空的限制,回到過(guò)去彌補(bǔ)遺憾,或是穿越到未來(lái)見(jiàn)證未知。
![]()
這種充滿想象力的設(shè)定,不僅滿足了我們對(duì)時(shí)空旅行的向往,也拋出了一個(gè)困擾人類百年的科學(xué)難題:超光速真的能讓時(shí)間倒流嗎?時(shí)間倒流背后,我們熟知的“因果關(guān)系”又會(huì)發(fā)生怎樣的改變?
其實(shí),關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,我們可以先給出一個(gè)簡(jiǎn)潔的答案:時(shí)間倒流在數(shù)學(xué)上是完全成立的;而超光速是否等同于時(shí)間倒流,答案同樣是肯定的——至少在數(shù)學(xué)層面,超光速會(huì)帶來(lái)“負(fù)時(shí)間流逝”,也就是我們俗稱的時(shí)間倒流。
但如果追問(wèn)一句:“因果關(guān)系真的可以顛倒嗎?” 這個(gè)問(wèn)題就變得復(fù)雜起來(lái)。
![]()
從目前的物理學(xué)研究來(lái)看,這是一個(gè)極具價(jià)值卻尚未有定論的謎題,有無(wú)數(shù)科研團(tuán)隊(duì)正在為之探索,或許在未來(lái)的某一天,我們能找到真正的答案。
要解開(kāi)這個(gè)謎題,我們首先要明確三個(gè)核心問(wèn)題:什么是超光速?超光速狀態(tài)下,時(shí)間在數(shù)學(xué)和現(xiàn)實(shí)中會(huì)呈現(xiàn)出怎樣的形態(tài)?反因果和時(shí)間倒流的理論,到底能否成立?
接下來(lái),我們就一步步深入拆解這些問(wèn)題,帶你走進(jìn)超光速與時(shí)間倒流的奇妙物理世界。
當(dāng)我們討論“超光速”時(shí),大多數(shù)人的第一反應(yīng)都是“速度超過(guò)真空中的光速c(約3×10?米/秒)”。但事實(shí)上,物理學(xué)中對(duì)“超光速”的定義遠(yuǎn)比這復(fù)雜,我們?nèi)粘Kf(shuō)的“超光速不可能”,其實(shí)省略了很多關(guān)鍵前提。
如果不加區(qū)分地談?wù)摮馑伲苋菀紫萑胝J(rèn)知誤區(qū)。
![]()
首先,我們需要明確一個(gè)核心前提:愛(ài)因斯坦的相對(duì)論所禁止的“超光速”,并非所有形式的超光速,而是“有質(zhì)量、有信息的普通物質(zhì),在普通時(shí)空里的運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)光速c”。
換句話說(shuō),相對(duì)論為我們?cè)O(shè)定的“速度上限”,是針對(duì)我們?nèi)粘D芙佑|到的、攜帶信息和質(zhì)量的物質(zhì)而言的——比如飛船、粒子、信號(hào)等。
但在宇宙中,存在多種不違反相對(duì)論的“超光速現(xiàn)象”,它們雖然速度超過(guò)了c,卻并不違背物理學(xué)的基本規(guī)律。
1.宇宙膨脹本身就是超光速的
根據(jù)哈勃定律(也稱為哈勃-勒梅特定律),宇宙正在不斷膨脹,而且星系遠(yuǎn)離地球的速度與它們和地球的距離成正比——距離地球越遠(yuǎn)的星系,退行速度越快。
這一發(fā)現(xiàn)是宇宙大爆炸理論的重要觀測(cè)依據(jù),最早由埃德溫·哈勃在1929年通過(guò)觀測(cè)星系 redshift(紅移)得出,而早在1922年,亞歷山大·弗里德曼就已從廣義相對(duì)論方程中推導(dǎo)出宇宙可能在膨脹的結(jié)論。
我們可以用一個(gè)通俗的類比來(lái)理解這種膨脹:把宇宙想象成一塊正在發(fā)酵的面包,面包里的葡萄干代表各個(gè)星系。
![]()
當(dāng)面包不斷膨脹時(shí),葡萄干之間的距離會(huì)不斷增大,而且離我們?cè)竭h(yuǎn)的葡萄干,遠(yuǎn)離我們的速度就越快。在這個(gè)類比中,葡萄干本身并沒(méi)有主動(dòng)運(yùn)動(dòng),而是面包(宇宙空間)的膨脹帶動(dòng)了葡萄干的遠(yuǎn)離。宇宙的膨脹也是如此,它是空間本身的膨脹,而非星系在空間中“奔跑”,因此這種超光速完全不違反相對(duì)論。
事實(shí)上,在宇宙的遙遠(yuǎn)角落,存在著許多距離我們極其遙遠(yuǎn)的星系,它們的退行速度早已超過(guò)了光速c。但這并不意味著這些星系在以超光速運(yùn)動(dòng),而是它們所在的空間在快速膨脹,使得它們與我們的距離不斷加速拉大。這種超光速現(xiàn)象,是宇宙本身的演化特性,與我們討論的“普通物質(zhì)超光速”有著本質(zhì)區(qū)別。
2.量子糾纏:理論上的“超光速關(guān)聯(lián)”
在量子力學(xué)的世界里,存在一種神奇的現(xiàn)象——量子糾纏。
兩個(gè)處于糾纏狀態(tài)的粒子,無(wú)論相隔多遠(yuǎn)(哪怕是跨越整個(gè)宇宙),只要測(cè)量其中一個(gè)粒子的狀態(tài),另一個(gè)粒子的狀態(tài)就會(huì)瞬間確定,這種關(guān)聯(lián)的速度似乎是瞬時(shí)的,遠(yuǎn)超光速。
![]()
很多人會(huì)認(rèn)為,量子糾纏實(shí)現(xiàn)了“超光速信息傳輸”,但事實(shí)并非如此。
1998年,安東·塞林格等人在奧地利因斯布魯克大學(xué)完成了貝爾定理實(shí)驗(yàn),徹底排除了定域性漏洞;2015年,塞林格團(tuán)隊(duì)又完成了“無(wú)漏洞”的貝爾實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步證明了量子糾纏的真實(shí)性——實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,貝爾不等式不成立,量子糾纏的關(guān)聯(lián)是真實(shí)存在的,但這種關(guān)聯(lián)并不能傳遞有效信息。
量子糾纏的核心是“狀態(tài)關(guān)聯(lián)”,而非“信息傳輸”。我們無(wú)法通過(guò)改變一個(gè)糾纏粒子的狀態(tài),來(lái)向另一個(gè)粒子傳遞任何有意義的信息(比如文字、信號(hào)等),因此它并不違反相對(duì)論中“信息不能超光速傳遞”的核心原則。
盡管如此,量子糾纏的超光速關(guān)聯(lián)依然是物理學(xué)界的一大謎題,它背后可能隱藏著更深刻的時(shí)空本質(zhì),也為我們探索超光速現(xiàn)象提供了新的思路。
3.相速度:可超光速但無(wú)實(shí)際意義
在電磁學(xué)中,還有一種特殊的“超光速”現(xiàn)象——相速度。
我們可以把波想象成一組向前傳播的漣漪,相速度就是單個(gè)漣漪(波峰或波谷)的傳播速度。
在某些特殊介質(zhì)中(比如特定的電磁波導(dǎo)、色散介質(zhì)),相速度可以超過(guò)光速c,但這種超光速同樣沒(méi)有實(shí)際意義,因?yàn)樗鼰o(wú)法傳遞任何信息。
相速度與我們常說(shuō)的“群速度”是兩個(gè)不同的概念。
![]()
群速度是波包(一組漣漪)的整體傳播速度,也是信息和能量的傳播速度,而相對(duì)論限制的正是群速度不能超過(guò)光速c。
舉個(gè)例子,當(dāng)我們向平靜的池塘里扔一塊石頭,會(huì)產(chǎn)生一圈圈向外擴(kuò)散的波紋,這圈波紋的整體傳播速度(群速度)遠(yuǎn)小于光速,而單個(gè)波紋的傳播速度(相速度)可能在某些條件下超過(guò)光速,但我們無(wú)法通過(guò)單個(gè)波紋傳遞任何信息——信息的傳遞依賴于整個(gè)波包的傳播,因此相速度的超光速并不會(huì)違反相對(duì)論。
4.快子:理論中“天生超光速”的粒子
除了上述不違反相對(duì)論的超光速現(xiàn)象,理論物理中還存在一種假想粒子——快子(tachyon),它是一種“天生就超光速”的粒子。
![]()
根據(jù)狹義相對(duì)論的推導(dǎo),快子具有虛質(zhì)量(質(zhì)量的平方為負(fù)數(shù)),它的速度永遠(yuǎn)大于光速c,反而無(wú)法低于光速——就像普通物質(zhì)無(wú)法超過(guò)光速一樣,快子也無(wú)法減速到光速以下,光速對(duì)它而言,是一個(gè)無(wú)法跨越的“速度下限”。
快子的存在與否,一直是物理學(xué)界的一大爭(zhēng)議。目前,我們還沒(méi)有在實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到任何快子的蹤跡,大多數(shù)物理學(xué)家也不相信快子真的存在于現(xiàn)實(shí)世界中。但理論物理的魅力就在于“探索假想”——即使是看似不可能的假設(shè),也可能為我們打開(kāi)新的科學(xué)大門。
總結(jié)來(lái)說(shuō),超光速并不是一個(gè)單一的概念,它分為“不違反相對(duì)論的超光速現(xiàn)象”和“違反相對(duì)論的超光速假設(shè)”。
我們今天討論的核心問(wèn)題——“超光速是否會(huì)導(dǎo)致時(shí)間倒流”,針對(duì)的是后者:即有質(zhì)量、有信息的普通物質(zhì),在普通時(shí)空里的速度超過(guò)光速c后,會(huì)發(fā)生怎樣的變化。這是一個(gè)數(shù)學(xué)上成立的假設(shè),也是理論物理界探討了多年的重要課題。
![]()
當(dāng)我們假設(shè)普通物質(zhì)的速度u超過(guò)光速c時(shí),第一個(gè)需要面對(duì)的問(wèn)題就是:時(shí)間會(huì)發(fā)生什么變化?根據(jù)狹義相對(duì)論的時(shí)間膨脹公式,當(dāng)速度u接近光速c時(shí),時(shí)間會(huì)變慢;當(dāng)u等于c時(shí),時(shí)間會(huì)停止;而當(dāng)u超過(guò)c時(shí),公式中的根號(hào)部分會(huì)變成虛數(shù)——這似乎意味著,超光速狀態(tài)下的時(shí)間是“虛時(shí)間”,無(wú)法用我們?nèi)粘5臅r(shí)間概念來(lái)理解。
但這并不是一個(gè)完整的答案。與愛(ài)因斯坦同一時(shí)代的物理學(xué)家托爾曼,在狹義相對(duì)論的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了一個(gè)更完善的公式(托爾曼公式)。該公式在1917年的論文《The theory of the relativity motion》第59頁(yè)有詳細(xì)闡述。
通過(guò)這個(gè)公式我們可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)速度u超過(guò)光速c時(shí),時(shí)間流逝的解并非只有虛數(shù),其中一個(gè)解是“負(fù)時(shí)間流逝”——這就是數(shù)學(xué)意義上的時(shí)間倒流。
所謂“負(fù)時(shí)間流逝”,通俗地說(shuō),就是時(shí)間的流向發(fā)生了反轉(zhuǎn)——我們眼中的“未來(lái)”,變成了這種狀態(tài)下的“過(guò)去”;我們眼中的“過(guò)去”,則變成了“未來(lái)”。
![]()
這種現(xiàn)象在物理學(xué)中被稱為“反因果”(retro-causality),即“果”可以在“因”之前發(fā)生,打破了我們習(xí)以為常的“先因后果”的因果秩序。
需要明確的是,并非所有物理學(xué)家都認(rèn)同反因果的存在——即使是推導(dǎo)出托爾曼公式的托爾曼本人,也認(rèn)為負(fù)時(shí)間在現(xiàn)實(shí)中是沒(méi)有意義的。
畢竟,我們生活在一個(gè)“先因后果”的世界里:先有播種,后有收獲;先有出生,后有死亡;先發(fā)送信息,后接收信息。
這種因果秩序,是我們理解世界的基礎(chǔ),也是經(jīng)典物理學(xué)的核心原則之一。
但在理論物理中,“共識(shí)”本身就是一種稀缺品。
很多看似“違背常識(shí)”的理論,最終都被證明是正確的——比如哥白尼的日心說(shuō)、愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,在最初提出時(shí),都曾受到廣泛的質(zhì)疑。反因果雖然違背了我們的日常經(jīng)驗(yàn),但它在數(shù)學(xué)上是成立的,而且也有部分物理學(xué)家認(rèn)為,它可能是我們理解時(shí)空本質(zhì)的關(guān)鍵。
愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論明確指出:如果信息或物質(zhì)的速度超過(guò)光速,那么接收方就可以在傳輸方發(fā)出信息之前,接收到這條信息。這并不是科幻小說(shuō)中“改變過(guò)去”的奇幻設(shè)定,而是一個(gè)基于理論的邏輯推導(dǎo)——我們可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)理解:
假設(shè)你有一個(gè)超光速通信設(shè)備,你向遠(yuǎn)方的朋友發(fā)送一條信息:“明天下午3點(diǎn)一起吃飯”。由于設(shè)備的速度超過(guò)光速,你的朋友會(huì)在“明天下午3點(diǎn)”之前收到這條信息,甚至可能在你發(fā)送信息的前一天就收到。更詭異的是,如果你的朋友收到信息后,回復(fù)一條“我明天有事,改到后天”,這條回復(fù)也會(huì)以超光速傳播,可能在你發(fā)送第一條信息之前,就傳到了你的手中。
這種情況就徹底打破了因果秩序:你發(fā)送信息(因),是為了邀請(qǐng)朋友吃飯;但朋友的回復(fù)(果),卻出現(xiàn)在你發(fā)送信息(因)之前。更嚴(yán)重的是,如果你收到回復(fù)后,決定不發(fā)送那條邀請(qǐng)信息,那么朋友就不會(huì)收到邀請(qǐng),也不會(huì)回復(fù)你——這就形成了一個(gè)“因果悖論”:沒(méi)有發(fā)送邀請(qǐng)(因),卻收到了回復(fù)(果);而收到回復(fù)(果),又導(dǎo)致了不發(fā)送邀請(qǐng)(因)。
愛(ài)因斯坦本人也意識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題,他將這種超光速信息傳輸稱為“快子電話”,調(diào)侃說(shuō)它“可以給過(guò)去發(fā)電報(bào)”。
![]()
但愛(ài)因斯坦始終認(rèn)為,這種因果悖論是不可能存在的,因此超光速也是不可能實(shí)現(xiàn)的——這也是他堅(jiān)持“光速是速度上限”的重要原因之一。畢竟,相對(duì)論的核心是“時(shí)空的統(tǒng)一性”,而因果秩序的破壞,會(huì)導(dǎo)致整個(gè)時(shí)空體系的崩塌。
在物理學(xué)中,我們用“光錐”來(lái)描述時(shí)空事件的因果關(guān)系。
![]()
光錐以一個(gè)事件為中心,向上延伸的圓錐代表“未來(lái)光錐”——所有能夠被這個(gè)事件影響到的未來(lái)事件,都在未來(lái)光錐之內(nèi);向下延伸的圓錐代表“過(guò)去光錐”——所有能夠影響到這個(gè)事件的過(guò)去事件,都在過(guò)去光錐之內(nèi)。在正常的時(shí)空里,任何事件的因果關(guān)系,都不會(huì)超出光錐的范圍。
但當(dāng)物質(zhì)超光速運(yùn)動(dòng)時(shí),情況就會(huì)發(fā)生變化。
學(xué)術(shù)上認(rèn)為,這種假想現(xiàn)象下,兩個(gè)事件(因和果)的時(shí)空距離會(huì)變得“類空”——也就是說(shuō),這兩個(gè)事件都會(huì)處于“未來(lái)光錐”之內(nèi)。
換句話說(shuō),時(shí)間會(huì)變得像空間一樣,不再是單向流動(dòng)的,而是可以自由穿越的。我們可以把光錐想象成一張紙,正常情況下,過(guò)去和未來(lái)是前后分明的;而超光速就相當(dāng)于把這張紙折疊起來(lái),讓未來(lái)的光錐和過(guò)去的光錐重疊——一個(gè)人的“未來(lái)”,或許就是他自己的“過(guò)去”。
曼徹斯特大學(xué)和CERN的物理學(xué)家布萊恩·考克斯,就曾對(duì)這個(gè)假設(shè)進(jìn)行過(guò)詳細(xì)的推理。
他認(rèn)為,超光速導(dǎo)致的光錐折疊,可能會(huì)讓我們進(jìn)入一個(gè)“因果反轉(zhuǎn)”的時(shí)空,但這種穿越并不會(huì)讓我們“改變過(guò)去”,因?yàn)槲覀儽旧砭褪沁^(guò)去的一部分——就像電影《蝴蝶效應(yīng)》中,主角試圖改變過(guò)去,卻發(fā)現(xiàn)自己的每一個(gè)行為,都是過(guò)去的一部分,最終無(wú)法改變既定的事實(shí)。
![]()
除了超光速,物理學(xué)中還有其他可能實(shí)現(xiàn)“光錐折疊”或“時(shí)空穿越”的假設(shè),比如負(fù)能量和蟲(chóng)洞。
蟲(chóng)洞又稱“愛(ài)因斯坦-羅森橋”,是宇宙中可能存在的、連接兩個(gè)不同時(shí)空的狹窄隧道,最早由德國(guó)物理學(xué)家卡爾·史瓦西在1916年從廣義相對(duì)論引力場(chǎng)方程中發(fā)現(xiàn),1935年愛(ài)因斯坦和他的助手納森·羅森正式提出這一概念,1950年代美國(guó)物理學(xué)家惠勒將其命名為“蟲(chóng)洞”。
根據(jù)廣義相對(duì)論,蟲(chóng)洞可以扭曲時(shí)空,成為連接兩個(gè)時(shí)空的捷徑。但目前,我們還沒(méi)有在宇宙中觀測(cè)到任何蟲(chóng)洞的蹤跡,而且理論上,蟲(chóng)洞非常不穩(wěn)定,需要具有負(fù)能量密度和負(fù)壓特性的奇異物質(zhì)才能維持其可穿越狀態(tài)。
盡管如此,蟲(chóng)洞理論依然為我們探索時(shí)空穿越提供了新的方向——它和超光速一樣,都是數(shù)學(xué)上成立、但現(xiàn)實(shí)中尚未證實(shí)的假設(shè)。
雖然愛(ài)因斯坦和很多科學(xué)家都不認(rèn)同反因果的存在,但如果我們跳出狹義相對(duì)論的框架,看看其他物理學(xué)家的研究,就會(huì)發(fā)現(xiàn):支持反因果的物理理論是真實(shí)存在的。其中,最具代表性的,就是1965年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、美國(guó)物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼(Richard Feynman)提出的反物質(zhì)理論——這個(gè)理論不僅解釋了反物質(zhì)的本質(zhì),也為我們理解時(shí)間倒流和反因果,提供了一個(gè)全新的視角。
我們首先要明確什么是反物質(zhì)。
![]()
反物質(zhì)是由反粒子構(gòu)成的,它和我們?nèi)粘=佑|的普通物質(zhì),就像是鏡子里的倒影——一切都是相反的,但數(shù)值上完全相同。比如,普通物質(zhì)中的電子帶有負(fù)電荷,而反物質(zhì)中的“反電子”(正電子)帶有正電荷;普通物質(zhì)中的質(zhì)子帶有正電荷,而反物質(zhì)中的“反質(zhì)子”帶有負(fù)電荷。
反物質(zhì)的存在,最早是由英國(guó)物理學(xué)家保羅·狄拉克在1928年預(yù)言的。
狄拉克提出了一個(gè)結(jié)合量子理論和狹義相對(duì)論的方程(狄拉克方程),用于描述高速運(yùn)動(dòng)的電子行為。
![]()
這個(gè)方程有兩個(gè)解,一個(gè)對(duì)應(yīng)正能量的電子,另一個(gè)對(duì)應(yīng)負(fù)能量的電子——這在經(jīng)典物理學(xué)中是無(wú)法解釋的,因?yàn)榻?jīng)典物理學(xué)認(rèn)為,粒子的能量必須是正數(shù)。
為了解釋這個(gè)矛盾,狄拉克大膽預(yù)言:宇宙中存在一種與普通電子相對(duì)應(yīng)的“反電子”,它帶有正電荷,能量為負(fù)。
1931年,狄拉克正式發(fā)表論文,明確預(yù)言了正電子的存在;1933年,狄拉克因狄拉克方程獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),在頒獎(jiǎng)演講中,他還推測(cè),可能存在一個(gè)完全由反物質(zhì)構(gòu)成的宇宙——那些恒星可能主要由正電子和反質(zhì)子構(gòu)成,它們與普通物質(zhì)構(gòu)成的恒星光譜完全相同,我們無(wú)法通過(guò)現(xiàn)有天文方法區(qū)分。
1932年,美國(guó)物理學(xué)家安德森在研究宇宙射線時(shí),首次在實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到了正電子的蹤跡,證實(shí)了狄拉克的預(yù)言。此后,科學(xué)家們又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了反質(zhì)子、反中子等反粒子,反物質(zhì)的存在終于被科學(xué)證實(shí)。而當(dāng)普通物質(zhì)和反物質(zhì)相遇時(shí),會(huì)發(fā)生“湮滅”現(xiàn)象——兩者會(huì)相互抵消,同時(shí)釋放出大量的高能光子,這也是目前已知的最高效的能量釋放方式之一。
對(duì)于“普通物質(zhì)和反物質(zhì)相遇會(huì)湮滅”這一現(xiàn)象,傳統(tǒng)的解釋是“兩者相互抵消、歸于虛無(wú)”。但費(fèi)曼提出了一個(gè)顛覆性的觀點(diǎn):它們并沒(méi)有湮滅對(duì)方,其實(shí)它們?cè)揪褪峭粋€(gè)物體——就像鏡子里的你和現(xiàn)實(shí)中的你,看似是兩個(gè)不同的人,實(shí)則是同一個(gè)人的不同呈現(xiàn)。
費(fèi)曼的核心觀點(diǎn)是:普通物質(zhì)在“正時(shí)間流逝”的方向上存在,而反物質(zhì)在“負(fù)時(shí)間流逝”的方向上存在。我們所看到的“湮滅”現(xiàn)象,其實(shí)并不是物質(zhì)的消失,而是普通物質(zhì)在時(shí)間方向上“轉(zhuǎn)了一個(gè)彎”,開(kāi)始沿著負(fù)時(shí)間方向運(yùn)動(dòng)——也就是變成了反物質(zhì)。而我們觀測(cè)到的大量高能光子,正是物質(zhì)在時(shí)空里“時(shí)間轉(zhuǎn)彎”所需要釋放的能量,相當(dāng)于在時(shí)空連續(xù)體上創(chuàng)造了一個(gè)“裂口”。
![]()
我們可以用費(fèi)曼圖來(lái)更直觀地理解這一過(guò)程:在費(fèi)曼圖中,電子(e?)在我們觀測(cè)到的“湮滅點(diǎn)”之前,沿著正時(shí)間方向運(yùn)動(dòng);到達(dá)湮滅點(diǎn)后,它“轉(zhuǎn)彎”變成了正電子(e?),然后沿著負(fù)時(shí)間方向遠(yuǎn)離湮滅點(diǎn)。也就是說(shuō),我們?cè)谡龝r(shí)間方向上看到的正電子,其實(shí)就是電子“生命的倒帶”——電子的“未來(lái)”,就是正電子的“過(guò)去”;電子的“死亡”,就是正電子的“出生”。
按照費(fèi)曼的理論,我們現(xiàn)在看到的所有普通物質(zhì)——包括我們身體里的每一個(gè)原子,終有一天都會(huì)“時(shí)間轉(zhuǎn)彎”,變成反物質(zhì),然后沿著時(shí)間倒流的方向往回走。
這意味著,“因”和“果”是可以相互轉(zhuǎn)化的:普通物質(zhì)的“因”,就是反物質(zhì)的“果”;反物質(zhì)的“因”,就是普通物質(zhì)的“果”。這種“因即是果、果即是因”的狀態(tài),正是反因果的核心內(nèi)涵。
費(fèi)曼的反物質(zhì)理論,雖然解釋了反因果的可能性,但它與我們討論的“超光速導(dǎo)致時(shí)間倒流”,并不是同一個(gè)概念——費(fèi)曼的理論是通過(guò)反物質(zhì)的負(fù)時(shí)間流逝來(lái)實(shí)現(xiàn)反因果,而我們討論的是普通物質(zhì)超光速后的負(fù)時(shí)間流逝。
![]()
但這并不意味著兩者毫無(wú)關(guān)聯(lián):如果反物質(zhì)的反因果是成立的,那么超光速導(dǎo)致的負(fù)時(shí)間流逝,也不能被隨意拋棄——它可能也是一種真實(shí)存在的物理現(xiàn)象,只是我們目前還沒(méi)有找到觀測(cè)和驗(yàn)證它的方法。
目前,物理學(xué)界關(guān)于這一問(wèn)題,還存在很多爭(zhēng)議,也有很多尚未解開(kāi)的謎題:普通物質(zhì)超光速時(shí),會(huì)像反物質(zhì)一樣沿著負(fù)時(shí)間流逝嗎?快子和普通物質(zhì)、反物質(zhì)之間,存在怎樣的關(guān)系?普通物質(zhì)超光速后,會(huì)不會(huì)直接變成快子?
這些問(wèn)題,都是當(dāng)前理論物理的重要研究方向,有無(wú)數(shù)科研團(tuán)隊(duì)正在為之努力,但目前還沒(méi)有形成統(tǒng)一的答案。
不過(guò),有一點(diǎn)是可以確定的:即使時(shí)間倒流和反因果在理論上是可行的,也并不意味著我們可以“改變過(guò)去”。
就像費(fèi)曼理論中,電子變成正電子后,只是沿著時(shí)間倒流的方向運(yùn)動(dòng),它無(wú)法改變自己曾經(jīng)沿著正時(shí)間方向運(yùn)動(dòng)的軌跡;同樣,即使我們能夠?qū)崿F(xiàn)超光速,進(jìn)入反因果的時(shí)空,我們也只能“見(jiàn)證”過(guò)去,而無(wú)法“改變”過(guò)去——我們本身就是過(guò)去的一部分,任何試圖改變過(guò)去的行為,都會(huì)成為過(guò)去的一部分,最終形成一個(gè)自洽的因果閉環(huán),不會(huì)出現(xiàn)科幻小說(shuō)中“改變過(guò)去、影響未來(lái)”的悖論。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.