Einstein tiene una predicción que no se ha hecho realidad, pero los científicos no quieren que se haga realidad ¿Por qué?
Muchos físicos modernos han hecho predicciones sobre la realidad, como Newton, Einstein, Hawking, etc. La figura más clásica entre ellas puede ser la de Einstein. La sombra de Einstein se puede ver en casi todos los estudios relacionados con la física moderna y algo de astronomía. ¿Es Einstein realmente tan poderoso?
De hecho, Einstein no sólo fue poderoso, sino que la mitad de las investigaciones físicas posteriores se desarrollaron gradualmente en base a los resultados de Einstein. La más clásica es la teoría general de la relatividad. El estudio del espacio y el tiempo bajo la teoría general de la relatividad ha aportado nuevas direcciones de pensamiento a las personas y, al mismo tiempo, ha roto la visión absoluta de Newton sobre el espacio y el tiempo. Incluso promovió el desarrollo de la mecánica cuántica desde un lado, y la competencia entre Einstein y Bohr también promovió la investigación en todos los aspectos de la física.
Sus predicciones científicas no fueron favorecidas por todos en su momento, y la gente no sabe lo grande que fue Einstein hasta hoy. Einstein predijo las ondas gravitacionales, el corrimiento al rojo, la distorsión del espacio-tiempo, etc. basándose en su teoría general de la relatividad. Pero también hay otra profecía sobre el tiempo y el espacio.
¿Qué dice exactamente esta profecía? ¿Puede hacerse realidad como otras predicciones científicas? ¿Cómo será el universo según la profecía del espacio y el tiempo? A continuación, este artículo responderá a estas preguntas desde los aspectos de las curvas temporales cerradas, la mecánica cuántica bajo viajes en el tiempo, la termodinámica y la relatividad general. ¿Por qué los científicos no esperan que esta predicción incumplida se convierta en realidad?
En general, esta predicción se basa en el estudio de la relatividad general. En rigor, Einstein mencionó la posibilidad del viaje en el tiempo, que es lo que luego llamamos viaje en el tiempo.
El fondo del espacio-tiempo y las coordenadas de tiempo relativas bajo la relatividad general muestran que los objetos a diferentes velocidades y en diferentes espacios-tiempo se enfrentan a tiempos diferentes. En pocas palabras, es la sensación del paso del tiempo, pero ¿qué es el tiempo?
Podemos explicarlo desde la dirección de las leyes de la termodinámica. Las leyes de la termodinámica revelan la transferencia de energía y calor en los objetos. Este cambio de movimiento nos permite sentir el tiempo a través de la pérdida de energía de un objeto. Según la termodinámica, el movimiento de todos los objetos puede manifestarse como una pérdida de calor.
Por ejemplo, cuando un fuego de carbón se apaga gradualmente, las personas sienten los cambios de movimiento de las cosas a través de la pérdida de calor del fuego de carbón. Este cambio nos permite comprender la diferencia entre el pasado y el presente. Esta diferencia se llamó más tarde tiempo. Bajo el espacio-tiempo absoluto de Newton, este cambio quedó fijo.
Sin embargo, la teoría general de la relatividad de Einstein revela diferentes relaciones. De hecho, los cambios de tiempo de los objetos no son absolutamente constantes y la velocidad es la clave para afectar los cambios de tiempo. Bajo la premisa del espacio y el tiempo relativos, todos sabemos que cuanto más rápida es la velocidad, más lento pasa el tiempo de un objeto. A medida que la velocidad del objeto se acerca gradualmente a la velocidad de la luz, su tiempo se volverá cada vez más lento. Cuando el objeto tenga la velocidad de la luz, el tiempo se detendrá. En cuanto al estudio de la relatividad general, los científicos creen que los viajes en el tiempo pueden tener alguna posibilidad.
Sin embargo, una cosa que hay que afirmar aquí es que el movimiento de un objeto no puede superar la velocidad de la luz, porque cuanto más se acerca a la velocidad de la luz, mayor es la energía necesaria para alcanzarlo. la velocidad de la luz requiere energía infinita, por lo que la velocidad de la superluz no existe y los objetos no. Es imposible alcanzar la velocidad de la luz, solo continuar acercándose a la velocidad de la luz. Sólo los materiales con masa estática, como los fotones, pueden moverse a la velocidad de la luz, pero este movimiento es en realidad una especie de transmisión de información.
Más tarde, en el debate sobre mecánica cuántica entre Einstein y Bohr, también criticó el "entrelazamiento cuántico" mencionado por Bohr, porque este tipo de transmisión a distancia puede tener un movimiento similar a la velocidad de la luz. Debido a la imprevisibilidad e inobservabilidad del entrelazamiento cuántico, el entrelazamiento cuántico no puede explicar razonablemente el movimiento superligero de los objetos.
Basándose en la investigación de la relatividad general, los científicos creen que explicar este posible viaje en el tiempo requiere la ayuda de la mecánica cuántica, y llegar a la ecuación de evolución temporal del estado de densidad en la "curva temporal cerrada" .
Porque en la mecánica cuántica existen soluciones autoconsistentes para todas las configuraciones y condiciones iniciales de la máquina del tiempo. Entonces, ¿cuándo se considera una curva temporal cerrada (CTC)?
De hecho, esta es una manifestación en la física matemática. Es una línea mundial en la variedad de Lorentz, que es una partícula material "cerrada" en el espacio y el tiempo y puede regresar a su punto de partida. Si existen CTC, parecen insinuar la posibilidad teórica de revertir el tiempo. En el espacio de Minkovsky, los físicos de las teorías especial y general de la relatividad trazan la trayectoria de un destello de luz emitido por un solo evento y que se propaga en todas direcciones a través del espacio-tiempo, y lo llaman cono de luz.
(El cono de luz superior también incluye otras posiciones espaciales, excluyendo x = 0 en el tiempo futuro, incluidos tiempos anteriores; el cono de luz inferior es la característica del cono de luz del espacio plano, que contiene todas las coordenadas del espacio-tiempo. son todos posteriores)
Un cono de luz representa cualquier posible evolución futura de un objeto en su estado actual, o cada posición posible en el caso de su posición actual. En esta simulación, las posibles posiciones futuras de un objeto están limitadas por la velocidad a la que el objeto puede moverse, hasta la velocidad de la luz.
En la demostración de la "métrica del espacio-tiempo", el cono de luz apunta hacia adelante en el tiempo, lo que corresponde a la situación común en la que un objeto no puede estar en dos lugares al mismo tiempo o no puede moverse a otra posición inmediatamente. . Y en estos espacio-tiempos, la línea mundial de los objetos físicos se expresa en el tiempo según la definición de la relatividad general. Pero esta dirección sólo se aplica al espacio-tiempo "localmente plano". Si se trata de otro espacio-tiempo, habrá cambios de inclinación.
En casos extremos, en espacios-tiempos con medidas de curvatura suficientemente altas, la inclinación del cono de luz puede superar los 45 grados. Esto significa posiciones potenciales "futuras" que, desde el marco de referencia del objeto, son espacios similares a los del observador en el marco de reposo externo. Entonces, desde este punto de vista externo, un objeto puede teletransportarse a través del espacio y, en este caso, el objeto debe moverse.
Porque su posición espacial actual no estará en su propio cono de luz futuro. Además, si hay suficiente inclinación, desde el exterior, la posición de algunos eventos está en el "pasado". Al moverse apropiadamente alrededor de su propio eje espacial, el objeto parece atravesar eventos vistos desde el exterior.
Entonces, si puedes configurar un cono de luz de este tipo, puedes hacer un bucle sobre sí mismo, creando una curva cerrada similar. Luego, el objeto debería moverse en un bucle y eventualmente regresar al lugar y al momento donde comenzó. Pero si el objeto opera en estado de caída libre, puede regresar repetidamente al mismo punto en el espacio y el tiempo en esta órbita cíclica.
Aunque volver a la posición espacio-temporal original es solo una posibilidad, el futuro cono de luz del objeto puede incluir puntos espacio-temporales antes y después del tiempo. El resultado obtenido de esta especulación de simulación es la posible existencia. del viaje en el tiempo. Pero los científicos no quieren que ocurra esta posible simulación.
Obviamente esto desencadenará la "Paradoja del Abuelo". La aparición de la Paradoja del Abuelo conducirá a una completa confusión de causa y efecto, y a la destrucción del tiempo y el espacio. La característica de CTC es que abre la posibilidad de una línea mundial que no tiene nada que ver con tiempos anteriores, por lo tanto, eventos que no pueden rastrearse hasta causas anteriores.
En términos generales, la causalidad requiere que todo evento en el espacio y el tiempo tenga su causa en un cuadro fijo. En términos del estudio de la relatividad general, el determinismo se basa en la superficie espacial de Cauchy (puedes consultar). Luo para más detalles) Geometría de Lentz) afirma la plenitud del universo.
Sin embargo, en CTC, al destruirse la relación causal, el mismo evento puede ocurrir simultáneamente con su causa. En otras palabras, un evento puede causar que ocurra por sí mismo. Por poner un ejemplo inadecuado, si una persona aparece en esta órbita circular, puede ver su propia existencia y su muerte al mismo tiempo.
Afortunadamente, los científicos no sólo no quieren que este modelo tan probable suceda, sino que ni siquiera la investigación física actual lo permite.
El aumento de la entropía revela que el tiempo avanza para que las cosas mantengan su propio estado, debe existir energía, pero esta energía requiere calor para mantenerse. El aumento de la entropía muestra que el tiempo sólo puede avanzar y no puede fluir. Esto es como una gota de tinta que se cae al agua y se esparcirá a medida que el estado de movimiento continúa aumentando, la tinta eventualmente se fusionará con el agua y no podrás restaurarla a la gota de tinta original.
Por lo tanto, esta posible curva mundial cerrada no existe en el modelo de universo actual. Además, con la profundización de la mecánica cuántica, se requiere que el modelo CTC actual no viole las leyes básicas de la mecánica cuántica y la simetría de inversión del tiempo. Aunque la conclusión matemática de este modelo se puede obtener mediante la relatividad general, basada en la teoría del campo físico real del espacio-tiempo, no debería existir.
Obviamente, al menos según las investigaciones científicas actuales, los científicos no quieren que las predicciones de Einstein se hagan realidad. No importa lo que queramos hacer con él, o simplemente echar un vistazo al pasado, el pasado es historia. El aumento de la entropía también nos dice que las cosas deberían avanzar, no retroceder. Desde un punto de vista filosófico, el pasado inmutable puede ser un arrepentimiento, pero deberíamos vivir mejor en el presente.