星际迷航:超越最终边境

星际迷航的子空间:宇宙捷径

LCARS 动画由 Howard 'Adge' Cutler 少校制作,http://lcars.org.uk

在《星际迷航》宇宙中,子空间是一个虚构的领域,它允许星际飞船突破光速障碍,实现超光速旅行和即时通信。它引发了人们对现实世界物理学如何处理维度、量子现象和现实结构本身的猜测。

四维宇宙中的一维现实

一维的想法 存在于我们四维宇宙中的现实 让物理学家着迷。虽然只是假设,但弦理论中的宇宙弦和膜等场景还是被考虑了,尽管面临着重大的物理和实践挑战。

一维结构的数学可能性

从数学上讲,将低维结构嵌入高维空间是可行的。例子包括 宇宙弦 以及一维膜,它们与整个时空连续体相互作用而不是独立存在。

维持一维现实的挑战

创造可行的一维现实会遇到诸如引力复杂性有限和拓扑约束等问题。独立的一维宇宙与更高维度有着内在联系,很难想象。

光子:连接经典领域和量子领域

光子难以进行简单的分类,既存在于时空中的经典点,又存在于量子场激发中。它们的二元性说明了经典 物理和量子 力学。

隧道技术:超越维度的量子飞跃

根据学术共识,光子 量子 隧道代表的是概率路径探索,而不是维度转换。这 量子力学 图中显示粒子通过量子真空相互作用,突出了非局部性质。

反向投资者: 怎么做到的?所有量子物理学家都说,存在概率方程,可以很好地预测光子的行为。

量子真空和高维

共识:量子真空是 通常被视为四维实体虽然 推测理论提出更高的维度 将量子力学与引力联系起来,但这些想法仍未得到证实。

反向投资者: 现在,让我们明确一点:未经证实的想法都是 “T通常看到的四维实体” 以及更高或更低的维度。

“后备维度”

共识:纠缠和 量子隧穿结果 场力学而非隐藏维度。光子的行为符合量子场论的概率性质,挑战了经典约束。

反向投资者: 没有任何证据表明其中没有“隐藏维度”。如果这些“隐藏维度”只是用来比喻纠缠和隧道实验中发生的事情,那就这样吧。

科学的主要重点并不是理解宇宙的基本机制;相反,它的目标是基于观察做出预测并利用这些预测。

现在,如果有人能设计一个实验来证明隐藏维度在量子隧穿和纠缠实验中发挥作用,那不是很好吗?

想象力与物理的碰撞

《星际迷航》中的子空间是假设的;它反映了我们超越空间限制的渴望。共识认为,宇宙的真正复杂性在于量子场,这证明物理学就像门把手一样鼓舞人心。

反向投资者: 什么是“量子场”?

关于时间旅行的笔记

祖父悖论 / 时间旅行是如何进行的? / 如何前往未来 / 1. 等待游戏 / 2. 时间膨胀 / 3. 假死 / 4. 以时间游客的身份旅行 / 5. 通过时间膨胀改变历史

祖父悖论

祖父悖论提出了一个令人困扰的问题:如果你回到过去并杀死了你的祖父,会发生什么?在这种情况下,你的祖父确实会死,就像你在现在杀死他一样。然而,这造成了一种矛盾——你仍然存在,因为你已经出生了。从本质上讲,你不能简单地“不出生”。这是考虑时间旅行如何运作时的一个基本问题。

时间旅行是如何实现的?

要回到过去,你需要一辆超光速飞行器,它能够以比光速更快的速度移动。要到达目的地,你必须将其瞄准空间和时间中的特定坐标。重要的是要注意 地球 恒星和太阳系在宇宙中不断以高速移动。幸运的是,超光速飞行器可以达到这些速度。

为了顺利无事故地到达目的地,精确的时间安排至关重要。随着你计划的旅程越来越久远,计算变得越来越复杂。为了确保安全到达,建议瞄准地球周围的空间而不是行星本身,以避免碰撞。最终,你需要使用较小的飞船着陆。你将从 外层空间.

如何前往未来

有多种方法可以前往未来——具体来说,有五种有趣的方法,从不同方面解释了时间旅行的工作原理。

1.等待游戏

最简单的方法就是等待。我们所有人都以每秒一秒的稳定速度不断走向未来。虽然我们的精神状态会影响我们对时间流逝的感知,但时间流逝的速度对每个人来说都是一致的。然而,时间的流动确实会根据重力条件而有所不同。例如,在海平面,时间流逝的速度比在重力影响较弱的山顶慢。

2.时间膨胀

时间膨胀提供了另一种有趣的方法。如果你身处一个移动物体内,比如飞机或火箭飞船,相对于静止不动的人,你的时间会变慢。如果你将火箭飞船加速到光速,时间对乘客来说实际上会停滞不前。以接近光速的速度旅行后返回发射场,你会发现留下的每个人都老了很多。如果旅程持续了几个世纪,地球上的人就会经历那段时间的整个流逝。而你却保持不变。这一原理对于理解时间旅行在理论上是如何运作至关重要。

3. 动画假死

另一种方法是假死。由于新陈代谢和细胞内的布朗运动,我们的身体会以恒定的速度衰老和前进。通过减缓或停止这些过程,人们可以进入深度睡眠,几十年甚至几百年后醒来,却一刻也没有衰老。

穿越时空回到过去
说到穿越后回到未来,有两种情况需要考虑,具体取决于你的意图。一种是以游客的身份旅行。另一种是旨在改变历史。

4. 以时间旅行者的身份旅行


在这种情况下,你指挥一艘超光速的宇宙飞船。将它引导到地球在太空中一千年后的大致位置。由于你无法感知一千年后地球的位置——因为从你目前的角度来看它还没有到达那个点——你必须依靠你对时间线的了解。如果你使用超光速的宇宙飞船回到过去,然后返回,你会发现,尽管之前发生了任何变化,比如假设杀死了你的祖父,但历史进程仍然没有发生显著变化。你的祖父还活着。你会带着一个引人入胜的故事离开。

5.通过时间膨胀改变历史

5.**通过时间膨胀改变历史**
相反,如果你选择通过时间膨胀法从过去进入未来——比如以接近光速绕地球运行——你将到达一条因你的行为而发生巨大改变的时间线。在这种情况下,你可能会发现自己身处一个“贝塔宇宙”,而你的祖父从未存在过。因此,你也不会存在。虽然你可以观察到这种改变的现实,但这并不构成问题,因为你来自多元宇宙的另一个分支(“阿尔法宇宙”)。因此,即使你不属于贝塔宇宙,你在另一个宇宙的过去经历也赋予了你独特的视角。在讨论时间旅行如何在不同的现实中运作时,这是一个关键方面。


通过理解和利用这些方法,时间旅行的概念超越了单纯的科幻小说。它邀请我们探索我们存在的奥秘和时间本身的本质。这从本质上回答了这个问题:时间旅行是如何运作的?