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望远镜和太空任务

望远镜和太空任务

一生的旅程

03 Jan 2008

新时代旅行者:物理学前沿之旅
大卫·图密
2007西诺顿
£15.99 / $ 25.95 hb 320pp

计时

收到这本书后,我有点怀疑作者是谁, 大卫·图密 ,不是物理学家,而是拥有英语文学博士学位,并在美国马萨诸塞州大学教授技术和非小说类写作。但是,当我开始阅读它时,我的态度发生了变化。对于许多物理学家来说,关于时间旅行的书实际上与一部科幻小说是无法区分的,尤其是在没有提供方程式或实验结果的情况下。因此,为了有机会以令人信服的方式介绍该作品,该书的任何作者都必须非常熟练。 Toomey不仅可以做到这一点,还可以使这本书变得令人愉快。

众所周知,狭义相对论允许时间流向未来。问题在于过去。本书综合了物理学,科幻小说和传记的详细内容,“new time travellers” — the physicists who, in recent years, have been publishing serious 文章 s about the physics of time travel. They include people such as Kip Thorne, Igor 诺维科夫, Richard Gott, Stephen Hawking, Matt Visser and David Deutsch. Thorne started thinking seriously about the possibility of time travel in 1985 following a request from Carl Sagan, who was writing a science-fiction novel and wanted the physics to be as accurate as possible. Serious publications in respected physics journals by Thorne and others followed.

Toomey中描述的潜在时间机器’这本书全都依赖扭曲的空间–时间以某种方式进行,标准设备是虫洞。时间旅行者在特定时间进入虫洞的一端,并在较早的时间出现在另一端。与大多数时间机器一样,这增加了闭合类似时间的曲线或因果循环的可能性。这些可能导致悖论,例如众所周知的“grandfather paradox”:如果您回到过去并杀死他的祖父,要怎么办?如果成功,那么您将不存在,因此您无法杀死他,在这种情况下,您将存在,依此类推。

避免这种情况的最简单方法是采用霍金’s “时间保护猜想”,它指出物理定律可防止形成闭合的类似时间的曲线,因此可以排除时间旅行。维斯(Visser)是新西兰惠灵顿维多利亚大学(Victoria University of Wellington)的数学家,他补充说“boring physics”推测;他觉得物理学家在解雇时间机器时也解雇了许多有趣的问题。

避免祖父悖论的第二种方法是假设物理定律以某种方式强迫所有因果循环都是自洽的—换句话说,它们确保了引起悖论发生的事件的概率为零。这个假设历史悠久,确实是许多科幻小说的实质。至少从上个世纪中叶开始,严肃的科学文献就对此进行了讨论。已故哲学家戴维·刘易斯(David Lewis)将问题视为逻辑问题之一,并指出,因果闭合循环中的每个事件都是循环中所有其他事件的过去和将来。因此,因为您确实没有杀死您的祖父,所以您将无法杀死您的祖父。

诺维科夫’在最小行动原则方面,我们的工作也为自洽提供了支持,该原则指出自然界以使行动最小化的方式行事。对于某些特定情况,他发现在一条闭合的类似时间的曲线上所有可能的路径中,就动作而言,那些自洽的路径是最经济的。但是,这个想法未被普遍接受。以维瑟(Visser)为例,“诺维科夫一致性阴谋”因为大自然似乎共谋阻止您杀害祖父,尽管您打算这样做。但是,据推测,正如量子力学指出,不靠近最小作用路径的路径的概率幅度必须抵消一样,不一致环的概率幅度也将抵消,因此仅留下具有非零发生概率的恒定环。

避免因果环悖论的第三种方法涉及埃弗里特–DeWitt多宇宙,或量子力学的多宇宙解释。在1991年的一篇文章中 体检D Deutsch描述了一种场景,在该场景中,时空旅行者试图强迫悖论,将自己完全从一个宇宙中移出,并将他的存在添加到另一个宇宙中。换句话说,当您旅行回去杀死您的祖父时,您将自己从出生的宇宙中移出,并留在了从未出生的宇宙中。这样,时间机器可以成为宇宙之间的门户,并允许许多有趣而引人注目的环境。当然这里没有无聊的物理学。

多元宇宙模型还解决了“jinn” —一无所有的东西。为了不费力气写书评,我走到了未来,收集包含完整评论的记忆棒,带回去,提交评论副本,然后将记忆棒留在我可以在其中找到的地方未来。在多宇宙模型中,当我收集棍子时,我将进入一个确实阅读过本书并撰写评论的宇宙。回到我的过去,我将把评论从创建它的一个宇宙转移到一个没有创建的世界。

总的来说,我发现这本书写得很熟练,而且确实颇具启发性。它一直引起我的兴趣。我当然可以将它推荐给比自己专业更感兴趣的物理学家,学生,科幻小说的读者以及对物理学感兴趣的普通读者。

版权©2020年由IOP 出版 Ltd和个人贡献者