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역설없이 시간 여행

소설에서 가장 인기있는 아이디어 중 하나입니다. 역사의 과정을 바꾸기 위해 시간을 거슬러 올라갑니다. 우리가 매일하는 것보다 더 많은 시간을 여행한다는 아이디어는 공상 과학 작가들의 송금이 아닙니다. 많은 물리학 자들은 특히 아인슈타인의 특수 상대성 이론 이론이 실제로 시간에 대한 우리의 개념을 바꾸었기 때문에 시간 여행의 타당성을 고려했습니다.

그러나 많은 공상 과학 서사시가 경고 한 것처럼, 그러한 시간을 통한 그러한 여정은 그것을 큰 결과로 가져갈 수있었습니다.

Ray Bradbury의 단편 소설‘Thunder of Thunder’는 선사 시대로 실수를하는 시간 여행자 그룹을 중심으로 세상에 끔찍한 영향을 미치는 변화를 만듭니다. 역설의 더욱 끔찍한 예에서, 애니메이션 공상 과학 시트콤 Futurama의 수상 경력에 빛나는 에피소드에서, 시리즈의 불쾌한 영웅 프라이는 과거와 궁극적 인 할아버지 역설에서 그의 추정 된 그램을 죽입니다. 그런 다음, 할머니와의 '만남'후, 프라이는 왜 현실에서 사라지지 않았는지 깨닫고 자신의 할아버지입니다. 

많은 이론가들은 또한 역설의 위험없이 시간 여행 방법을 고려했습니다. 자신의 할머니 프라이와 지나치게 친근하게 다소 친근하게 측정 할 필요가없는 기술. 이러한 역설적 인 스케이프 메커니즘은 수학의 측면에서부터 양자 이상의 해석에 이르기까지 다양합니다. 

이러한 역설적 탈출 계획을 살펴보기 전에 특별한 상대성이 시간에 대한 우리의 생각을 어떻게 바꾸 었는지, 왜 이론적 물리학 자들이 시간 여행에 대해 생각 하는가를 시작한 이유를 조사 할 가치가 있습니다.

운 좋게 zme science, 우리는 과거로 돌아갈 수있는 즐겁지 않은 비 공동 범위 침해 타임머신이 있습니다. 이 이상한 오래된 전화 부스에 들어가서 80 년대를 방문하여 Marty를 데리러 1905 년으로 돌아가서 Albert Einstein이 ' Zur Elektrodynamik Bewegter Körper'을 출판했습니다. 또는 ‘움직이는 몸의 전기 역학에.’ 특수 상대성 이론을 낳은 논문.

걱정하지 마십시오. Marty… 당신은 그것을 알기 전에 집에있을 것입니다…

1905 년 여행 :아인슈타인의 시공간이 태어났습니다

Marty는 크로노 미터를 읽고 1905 년에 우리가 도착했다는 것을 알게되면서 올해가 왜 그렇게 중요한지에 대해 의문을 제기합니까? 이 시점에서 물리학은 새로운 중력 이론을 일으킬뿐만 아니라 반 직관적이고 다소 걱정스러운 세상을 보여줄 혁명을 겪고 있습니다. 그리고이 혁명의 중심에있을 스위스 베른의 특허 담당자는 아주 좋은 한 해를 보낼 예정입니다.

20 세기의 5 년째는 앨버트 아인슈타인의‘ annus mirabilis’로 불리게 될 것입니다. 또는 기적의 해 - 그리고 정당한 이유. 물리학자는 1905 년에 4 개의 논문을 출판 할 예정이며, 첫 번째는 광전 효과를 설명하는 첫 번째는 브라운 운동을 상세하게합니다. 그러나 그 업적은 인상적이기 때문에, 우리는 그가 노벨에게 수여되는 것을 보게 될 것입니다. 그것은 우리가 관심있는 세 번째와 네 번째 논문입니다.

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이 논문에서 아인슈타인은 먼저 특수 상대성 이론을 소개 한 다음 감소 된 방정식 e =mc²로 가장 유명한 질량 에너지 동등성을 설명 할 것입니다. 이러한 작품이 특히 물리학 적 관점에서 우리가 현실을 완전히 생각하는 방식을 바꿀 것이라고 말하는 것은 과장이 아닙니다.

특수 상대성 이론에는 시간이 걸리고 이전에는 별도의 개체로 여겨졌지만 공간의 4 가지 크기와 연합합니다. 이것은 단일 직물 인 시공간을 만듭니다. 그러나 시간 개념의 변화는 끝나지 않았습니다. 특별한 상대성은 한 번의 여행에 따라 시간이 다르다는 것을 시사합니다. 물체가 더 빨리 움직일수록 해당 물체에 대해 더 많은 시간을 '팽창'합니다.

다른 참조 프레임에서 다르게 실행되는이 아이디어는 상대성이 이름을 얻는 방법입니다. 시차의 가장 유명한 예는‘쌍둥이 역설’입니다.

쌍둥이 자매 스텔라와 테라를 만나십시오. 스텔라는 빛의 속도 근처에서 여행 할 수있는 공예품에서 먼 별에 대한 임무를 수행하고, 여동생 테라를 지구에 남겨두고 있습니다.

빛의 속도 근처에서 지구에서 멀리 여행 한 후 비슷한 속도로 돌아 오는 여행을 한 후 Stella는 자신과 관련하여 더 많은 나이를 가진 Terra에 의해 그녀의 공예품을 빠져 나옵니다. 우주로의 여행을 겪은 언니보다 '정적'지구의 쌍둥이에 대한 더 많은 시간이 지났습니다.

따라서 스텔라는 제 시간에 앞으로 나아갈 것으로 간주 할 수 있습니다. 한 쌍의 쌍둥이가 어떻게 다른 연령대가 될 수 있습니까? 훌륭하지만 시간이 지남에 따라 뒤로 이동하는 것은 어떻습니까?

글쎄, 기준 프레임의 입자가 더 빨라지면 해당 프레임에서 '느린'시간이 진행되면 의문이 제기되면 속도가 여전히 남아 있습니까? 그렇다면이 외에는 속도가 뒤로 이동할 수 있습니까?

타키온은 빛의 속도보다 빠르게 이동하는 가상의 입자입니다. 대략적으로 속도로 고려되는 속도로 고려됩니다. 따라서 시간이 지남에 따라 뒤로 이동합니다. 타키온의 존재는 우리의 우주 자매가 테라로부터 신호를 받고 그녀를 다시 타치의 반응을 보낼 수있는 가능성을 열어 줄 것입니다. 타치의 특성으로 인해이 응답은 초기 신호를 보내기 전에 Terra에 의해받을 수 있습니다.

여기서 위험 해지는 곳이 있습니다. Stella가 Tachyon 신호를 다시 보내면‘신호를 보내지 마십시오’라는 말은 무엇입니까? 그런 다음 원래 신호가 전송되지 않아 질문으로 이어집니다. Stella가 무엇에 응답 하는가?

또는 더욱 극단적 인 예에서; Stella가 그녀가 여행을 시작하기 전에 스스로 가로 채는 Tachyon 신호를 다시 보내면 그 신호가 처음부터 그 여행을 시작하지 않기로 결정한 경우 어떻게해야합니까? 그런 다음 그녀는 Tachyon 신호를 보내기 위해 우주에 있지 않을 것입니다. 그러나 그 신호가 보내지 않으면 여행에 착수했을 것입니다…

이것이 바로 시간이 지남에 따라 신호를 보낼 수있는 능력에서 발생할 수있는 역설을 위반하는 인과 관계의 본질입니다. 이 역설에서 벗어날 방법이 있습니까?

아마도…

인터 루드. Albert Einstein의 저널

1905 년 9 월 27 일

오늘날 가장 놀라운 일이 일어났습니다. 특별한 복장의 한 청년이 특허 사무소에서 저를 방문했습니다. 자신을‘마티’로 소개하면서 젊은이들은 내 신문에 대해 나에게 질문을했다. ‘ - 특히 어제 출판 된 놀라움.

특히 소년은 시간 여행에 대한 내 이론의 의미에 대해 알고 싶어했습니다! 물론…

만약 이것이 극도의 극도로 전혀 드문 일이 아니라면, 우리의 대화 후에, 나는 마티를 Aare 강 유역으로 걸어 가서 그의 교통이 그를 기다렸다 고 말했다. 나는 물론 보트를 기대하고 있었다. 그러므로 나는 소년이 폭행 된 빨간 상자에 들어서서 단순히 사라 졌을 때 기절했다.

나는 이것이 과로 된 상상력의 수치라고 말할 것입니다. 낮에는 특허 사무소에서 일하고 밤에 종이를 쓰는 피곤함의 결과입니다. 즉, 나는 유일한 증인이었다!

한 청년은 또한 상자가 사라지는 것을 보았고, 그의 충격은 내 표면 아래에서 사라지는 강으로 걸려 넘어지기 때문에 나의 것보다 더 극단적이었을 것입니다. .

그의 몸은 아직 회복되지 않았습니다… 나는 최악을 두려워합니다.

현재 :자기 교정 우주

오늘날 폭행을당한 오래된 전화 상자가 rematerialized로, Marty는 1905 년에 그에게 회상 한 시간 여행 역설에 대한 학문적 답변을 찾기로 결심했습니다.

그는 퀸즐랜드 대학교를 방문하여 고급 과학 학생 인 Germain Tobar의 학사가 시간 여행 가능성을 조사하고 있습니다. 물리학 자 Dr Fabio Costa의 감독하에 Tobar는 시간 여행 역설의 수학적 '아웃'이 가능할 수 있다고 생각합니다.

Tobar는“고전적인 역학에 따르면 특정 시간에 시스템의 상태를 알고 있다면 시스템의 전체 이력을 알려줄 수 있습니다. “예를 들어, 중력의 힘으로 떨어지는 물체의 현재 위치와 속도를 알고 있다면 언제든지 어디에있을 위치를 계산할 수 있습니다.

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"그러나 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 시간 루프 나 시간 여행의 존재 (과거와 미래에 이벤트가있을 수있는 시간이 이론적으로 역학 연구를 머리 위로 돌리는 것을 예측합니다.”

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Tobar는 시간 여행 역설에 대한 해결책은 우주가 인과 관계 위반을 제거하기 위해 '스스로를 교정한다'는 사실이라고 생각합니다. 역설이 제거 될 방식으로 사건이 발생합니다.

따라서 쌍둥이 딜레마를 가져 가십시오. 당신이 기억 하듯이, 스텔라는 자신을 우주로 향하지 말라고 그녀의 어린 자아를 설득 한 타키온 메시지를 보냈습니다. 그와 그의 감독관 코스타는 시간 여행 계산과 관련된 숫자를 제곱함으로써 수학적으로 도착했다고 Tobar의 이론은 두 가지 중 하나가 일어날 수 있다고 제안합니다.

일부 사건으로 인해 스텔라가 우주로 향할 것입니다. 그녀는 우연히 캡슐에 걸려 넘어 지거나 여행을 떠나기 위해 더 나은 인센티브를받을 수있었습니다. 또는 다른 이벤트는 Tachyon 신호를 보낼 수 있습니다. 아마도 Stella는 실수로 그녀의 대체 천문학 자로부터 신호를받을 수 있습니다.

Tobar는“당신이 한 일에 관계없이 두드러진 사건은 당신 주위에 다시 교정 될 것입니다. “역설을 만들려면 불일치를 피하기 위해 이벤트가 항상 스스로 조정됩니다.

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“우리가 발견 한 수학적 과정의 범위는 자유 의지로 시간 여행이 역설없이 우주에서 논리적으로 가능하다는 것을 보여줍니다.”

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Tobar의 솔루션은 1970 년대 후반 러시아 물리학 자 Igor Dmitriyevich Novikov가 개발 한 Novikov의 역사 보존 법으로도 알려진 Novikov 자기 일관성 원칙과 비슷합니다. 이 이론은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 시간의 곡률을 설명하기 위해 공간의 곡률을 설명하는 데 사용 된 것과 유사한 측지의 사용을 제안했다.

이 폐쇄 된 시간과 같은 곡선 (CTC)은 동일한 곡선에있는 인과 연결된 이벤트를 위반하지 못하게합니다. 또한 1988 년 논문“벌레 홀, 타임 머신 및 약한 에너지 조건”에서 kip Thorne과 동료들이 추측 한 것처럼 웜홀과 같은 웜홀이있는 것과 같이 이러한 CTC가 존재하는 지역에서만 시간 여행이 가능할 것이라고 제안합니다. 사건은주기적이고 일관되게 될 것입니다.

차이점은 Tobar가 자기 수정 우주를 제안하는 반면,이 아이디어는 시간 여행자가 과거를 바꿀 수 없다는 것을 강력하게 암시한다는 것을 강력하게 암시합니다. 이것은 신체적으로 예방되었는지 또는 실제로 그렇게 선택할 수있는 능력이 부족한지를 의미하는지 여부를 의미합니다. 쌍둥이 비유에서 Stella의 교체품은 Tachyon 신호를 보내고 CTC를 따라 여행합니다. 이는 스텔라가 의도 된 목표보다는받는 것을 의미합니다.

Tobar를 들으면 타임머신으로 걸어가는 Marty는 현지 묘지를 통해 지름길을 가져옵니다. 익숙하지 않은 날짜와 이름을 막는 묘비 중에서, 그는 실제로 걱정하는 무언가를 주목합니다. 그곳에서 그의 할아버지의 이름 인 노화 돌로 끌렸다.

그의 사망 날짜는 1905 년 9 월 27 일에 읽습니다.

Interlude :Albert Einstein 저널

1905 년 9 월 29 일

오늘 아침 Emmenthaler Nachrichten은 내가 목격 한 불행한 젊은이의 시체가 회복되었다고보고했습니다. 종이는 심지어 청년의 사진을 인쇄했습니다.

나는 당시에 깨닫지 못했지만 소년은 마티와 가장 주목할만한 유사점을 징수합니다. y 소년이 쓰러졌습니다…

Strange 나는 Marty의 복장을 너무 자주 생각한다고 생각합니다. 청년은 나에게 그의 팔이없는 재킷, 플란넬 셔츠 및‘청바지’가‘86 년의 모든 분노’라고 말했습니다.

아직, 나는 1886 년에 7 살이었고 그해에 많은 모호한 추억을 가지고 있지만, 나는 그런 화려한 옷을 기억하지 못합니다…

시간이 잃어버린 방법 :양자 물리가 시간 여행 역설에서 탈출 경로를 제공하는 방법

Marty는 emmenthaler nachrichten 의 사본을 접습니다 그를 정죄 한 것처럼 보이는 저주받은 타임머신의 바닥에 그것을 놓습니다. 지역 신문은 그의 최악의 두려움을 확인했다. 아인슈타인을 방문하려는 과거로의 여행은 할아버지를 파멸시켰다.

그의 조상을 확인한 후, 그는 자신이 역설에 빠졌다는 것을 알고 있습니다. 그는 시간이 지남에 따라 기다렸다… 양자 물리학, 또는 더 구체적으로 그것에 대한 하나의 해석은 해답을 가지고 있습니다. (문자 그대로의) 할아버지 역설을 피하는 방법.

양자 역학에 대한 '많은 세계'해석은 1950 년대 휴 에버렛 III에 의해 처음 제안되었으며, 영의 악명 높은 이중 슬릿 실험에서 보여준 파도 기능 붕괴 문제에 대한 해결책으로

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전자가 이동함에 따라 슬릿 S1 또는 슬릿 S2를 통과 할 수있는 유한 확률을 갖는 파동 기능으로 설명 할 수 있습니다. 전자가 화면에 나타나면 파도가 될 때마다 번식하지 않습니다. 입자와 같은 지점으로 해결되었습니다. 우리는 이것을 파도와 같은 동작이 사라 졌을 때 파도 기능의 붕괴라고 부르며, 양자 역학에 대한 소위 코펜하겐 해석의 핵심 요소입니다.

질문은 남아 있었는데, 왜 파동 기능이 무너 지는가? 휴 에버렛은 다른 질문을했다. 파도 기능이 전혀 무너 지나요?



에버렛은 파도가 무너지는 대신 계속 기하 급수적으로 성장하는 상황을 상상했다. 결국 전체 우주는 두 가지 가능한 상태 중 하나로 포함됩니다. 입자가 S1을 통과 한 '세계'와 입자가 S2를 통과 한 세계.

에버렛은 또한 모든 양자 사건에 대해 동일한 '분할'이 발생할 것이라고 언급했으며, 국가의 중첩에 다른 세계에서 다른 결과가 존재합니다. 우리 가이 세상 중 하나를 차지하기 때문에 파도 기능은 단순히 우리에게 무너진 것처럼 보입니다. 우리는 국가의 중첩에 있으며 실험의 다른 결과를 보는 것이 금지되어 있습니다.

Marty는 1905 년에 돌아 왔을 때 월드 라인 분할이 일어났다는 것을 알고 있습니다. 그는 더 이상 자신이 온 세상에 있지 않습니다. 그는 세계 1에 레이블을 지정합니다. 대신, 그는 새로운 세상을 창조하고 점령했습니다. 그가 토바와 대화하기 위해 제 시간에 앞으로 여행 할 때, 그는이 세계 - 월드의 타임 라인을 따라 여행합니다.

이것은 완전히 의미가 있습니다. 세상에서 Marty Left에서 1905 년 9 월 27 일에 Aera의 은행에 전화 상자가 나타나지 않았습니다.이 세상은 그가 떠난 것과 본질적으로 다릅니다.

그는이 세상에 존재하지 않았으며 실제로 할아버지를 죽이지 않았습니다. 그의 할아버지는 세계 1의 1905 년에 안전하고 소리가납니다. 많은 양자 물리학에 대한 많은 세계 해석이 할아버지 역설에 대한 올바른 해결책이라면, 마티는 세계 1로 돌아갈 수 없습니다.

위의 다이어그램과 관련하여 Marty는 '왼쪽과 아래'또는 '오른쪽'만 움직일 수 있습니다. UP는 새로운 세상을 만드는 특정 순간에 그의 존재이기 때문에 금지 된 방향입니다. 이것은 역사를 바꾸었고 1905 년에 출연 한 세상에 있습니다. 그는 그 사실을 바꿀 수 없습니다.

비 상호 작용 규칙은 그가 어떤 조치를 취하든, 과거로 돌아갈 때마다 새로운 상태를 만들고 그 상태로 '아래로'‘아래로‘

를 앞으로 나아갈 수 있습니다.

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마티가 세상을 구하기 위해 과거로 돌아갈 때 어떻게됩니까? 그는 우연히 다른 국가 - 월드 3을 창출한다.

Marty가 계속해서 세계 1로 돌아 가려고 시도하면서, 그는 1905 년 9 월 Bern의 거리에서 어느 날 세상에 살고 있음을 알고 있습니다.

그는 또한 그의 곤경에 처한 것이‘시간 여행자들이 존재한다면 왜 우리 시대에 나타나지 않는가?’라는 질문에 대답한다는 사실을 알고 있습니다. 진실은 진실입니다.이 여행자들이 떠난 세상에 사람이 존재한다면이 1 차 타임 라인으로 다시 돌아올 수는 없습니다.

세계 1의 누군가에게 시간 여행의 출현은 대담한 물리학 자들의 점진적인 사라질뿐입니다. 마티가 세상의 세계 1 (세상)에 이르기까지, 그는 언젠가 전화 상자에 들어서서 사라지고 돌아 오지 않았다는 순간이 마티에게 새벽이되었다.

hey… 우리는 어떻게 타임머신을 되 찾을 수 있습니까?


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