我們能旅行到平行宇宙嗎？

By Paul Sutter

 published 1 hour ago

The Universe

讓我們探索旅行到我們自己的宇宙以外的宇宙的可能性——如果它們如此存在那就是。

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要采取什麼来進入另一個宇宙? (Image credit: Devrimb/Getty Images)

雖然平行宇宙是科幻小說的柱石，但有一些支持它們的真正科學理論。但如果平行宇宙確實存在，我們将能旅行到它们嗎？這當然不是容易的，但讓我們探討這種可能性。

平行宇宙在物理理論中兩個地方出現。一個是在我們的膨脹概念中，極早期宇宙的理論。在那些動蕩的時代，許多宇宙可能都一下子已经膨脹了（並保持发生着）並分支出大量的單獨宇宙，每個宇宙都有它们自己的物質的物理學和排列。但旅行到其他宇宙将是不容易的，因為它們遠遠超出我們可觀測的地平线並且比光速更快移动離开。這將要用许多频繁的旅客里程。

另一個潛在的多元宇宙是在量子力學的许多世界解釋中。這種解釋說，當某個隨機量子過程發生時一個“宇宙”得到一個可能的結果，而其他宇宙得到其他的結果。这样，多元宇宙正在恒定的被充滿著各種可能的量子可能性。

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但我們如何将获得這些平行宇宙之一呢？

訣竅是来建造一台時間機器。你怎麼做它並不要紧;你只需要走回到时间中。通常，走回到时间引入各種令人討厭的悖論，比如臭名昭著的祖父悖論或者不那麼劇烈的不一致的歷史。嘗試回到时间中並摧毀你的時間機器。現在它不存在，這意味着你不能走回到时间中去摧毀它，這意味著它應該存在。

也許正是因为這些原因，按照斯蒂芬霍金的年代學保護猜想，時間旅行进入過去是被禁止的。或者，也許时间旅行进入過去被允許但有一個嚴格的規則：你不能改變過去。這被稱為伊戈爾·諾維科夫 （Igor Novikov） 的自一致性猜想。但你会如何不改變它走进過去呢？

一個可能的答案是，當你旅行进入過去時，你不走进入你自己的過去。相反，你滑入另一个歷史。如果你走回时间中並殺死希特勒，你不是殺死你的過去的希特勒;你正在殺別人的。而在那個替代的宇宙中，希特勒總是被來自另一個宇宙的时间旅行者刺客殺死。當你回到未來時，你回到家，有一个不變的過去。

许多世界解釋為創造這些替代歷史提供一個自然的平臺。如果宇宙無論如何正在恒定的分裂和分支，那麼時間旅行只是將你從其中一個分支移動到另一個分支。或者在另一種可能性中，當您走回到时间中時，您創建一個以前不存在的新分支。

雖然這一切聽起來整潔的，但它遇到從來沒有人已经讓它来工作的輕微複雜性，我們不知道這個過程實際上如何展開或者通過什麼機制替代的歷史浮现。

試圖通過研究量子力學來导航這個問題已经有过喜憂參半的結果。留给它們自己的装置，當時間機器被涉及時量子場往往成干草堆。如果你放棄該理論的一些核心原則，比如對應原理或单一性（unitarity）你能穩定化它們，这說量子過程最終導致宏觀行為並且基本反應是可逆的。沒有人真的願意放棄這些，因為它們似乎对理論是核心——因此我們被困在那個方面。

此外，甚至經典的非量子系統遇到問題。让我们说您有一個能打開和關閉您的時間機器的開關， 就说通過打開或關閉一个蟲洞。我們不知道替代的歷史如何能適應它们的空時結構中的變化，無論凡是正在一个亞原子水準上發生的量子過程的。

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然而，如果我們能建造一台時間機器，我們就可以容易地測試是否替代的歷史被創建。我們所要做的就是改變你記得的過去中的東西。如果你不被允許這樣做（比如說，無論你多麼努力尝试你只是不能殺死希特勒），那麼你就會知道只有一個過去被锁在石头中的時間線。但是，如果你完成这个使命，那麼你就會知道替代的歷史是真實的並且量子力學的多世界解釋可能是实在的。

我們不知道是否這个的任何是可能的。另一方面，我們不能完全排除它。但因为我們不能輕易辨別的原因时间旅行进入過去似乎被禁止。我們的過去似乎永遠消失了——   

但也有可能它只是眾多分支中的一個，訪問替代的宇宙容易的就像......嗯，毕竟這不容易。