真实有效回到过去方法（现在有办法实现时空穿越吗）

1930年，伟大的逻辑学家和数学家哥德尔提出：“不可能证明所有真的陈述”。

这个定理也适用于时空理论，因为在漫无边际的宇宙中，有很多东西真的不能用数学和物理来说清楚。

随后，哥德尔又发现了宇宙中存在着基于广义相对论的新的时空架构，从而提出一个与时空密切相关的几何概念——度规。

度规是认识宇宙时空几何构造的经典真言，也是解读狭义相对论中诸多异象的密码，更是通向广义相对论世界的必经之门。

在广义相对论中，描述时空弯曲的曲率就是用度规的分量随位置的变化来计算的，哥德尔由此证明出了时空中的一些路径可以形成闭合的回路。

这就表明了当前的物理学定律允许我们在时空里旅行。

穿越时空

理论上来说，穿越时空去未来或回到过去都是可行的，但现实却是：我们只能去未来，而无法回到过去。

那么，过去和未来都是时间流逝的方向，为什么时间会呈现单向性呢？

首先，时间有个“奇怪”的现象：时间流逝的方向和宇宙膨胀的方向一致，且都为正向。

再者，我们的宇宙受因果规律支配，即一个事件（空间和时间的标度）的发生必须有“前因”才能产生“后果”。这也决定了时间的方向不能为负。

还有，我们要感谢爱因斯坦，因为在一百多年前，他提出了相对论理论，并将时间轴加入三维空间，形成所谓的四维时空，为时空穿越理论提供了可能。

“惯性质量=引力质量”。（这里的等号代表“等效”）

根据爱因斯坦的狭义相对论，当物体的移动速度越接近光速，那么时间的膨胀效应就会越发明显。也就是说速度越快，时间流逝得越慢，即所谓的钟慢效应。

我们可以做个假设，当你乘坐宇宙飞船以接近光速的速度飞行时，相对于在地球上的观察者来说，你的时间流逝接近于停止。

当地球上的观察者度过了几年之后，你只是经过了很短的一段时间。于是当宇宙飞船回到地球的时候，就等同于你穿越到了观察者的未来。

再者，根据爱因斯坦的广义相对论来说，在大质量物体（即强大的引力场）作用之下，时空结构会发生弯曲，时间的流逝也会变慢。也就是说引力越大，时间流逝得越慢。

举例来说，有两只一模一样的钟，一只摆放在引力较强地方，另一只摆放在引力较弱的地方。之后你会发现，在引力较强处的钟，走得要比另一个慢。

若从引力强的地方回到引力弱的地方，也等同于发生了穿越时空的事件。

难以实现的回到过去

在数学上，通过计算，当物质的速度超过光速时，是可以使时间倒流的，即负时间流逝。

并且广义相对论也衍生出了“虫洞”的概念，那么通过连接两个不同时空的狭窄隧道（虫洞），理论上也是可以回到过去的。

但是，这两个可能都被我们宇宙的存在法则给“否决”了。

在宏观尺度里没有任何物体的运动速度会超过光速，因为根据狭义相对论的质能方程E=mc²，速度越高，能量越大。但光速是我们宇宙中的速度极限，一旦超过光速，那么，能量也将趋于无穷大。

然而在我们的宇宙中，无穷大便代表不存在。

虽然“虫洞”是超光速旅行和回到过去的热门候选方法，也是科幻小说中长盛不衰的话题。但是“虫洞”仅在微观尺度上的量子真空中才会不断出现并迅速消失。

因此，这样的“虫洞”十分微小，并且在它短暂的“生命”中，可能连基本粒子都无法通过。

目前仅有3个公认的超光速现象存在：

1、宇宙诞生之初，经历过超光速的暴涨；

2、量子遂穿速度，记得有实验测得超过了5倍光速；

3、量子纠缠感应的速度，有实验证实大于10000倍光速，理论上是无穷大的。

虽然这些超光速现象与狭义相对论并不矛盾，但是却无法传递有效信息。因此我们并不能借助这些现象来完成时空穿越。

被称为“老师的老师”的物理学家费曼对“负时间流逝”的解释为：

普通物质在正时间流逝方向的空间里存在，而反物质在负时间流逝方向的空间里存在。

费曼的这个理论是说，所有的普通物质（包括人类），终有一天都会变成反物质，然后沿着时间倒流往回走。

举例来说，普通物质携带的电子是负电荷的，而反物质携带的是正电荷的（正电子）。当两者相遇时，会导致湮灭以并释放出高能光子。

“它们并没湮灭对方，其实它们原本就是同一物。”

反物质就像镜子里的你，什么都和你相反，却和你一模一样。

正反物质的湮灭，其实就是普通物质在时间的方向上转了一个弯，向反方向行进（变成了反物质）。

在费曼图里，我们可以看到电子e-在我们所看到的湮灭点后，变成了正电子e+，然后逆流远离湮灭点。

所以我们在正时间方向下看到的正反物质的湮灭，其实就是物质的”生命倒带“。普通物质的”生命结束“就是它变成反物质的”时间开始“。

但是，要创造宏观尺度的“虫洞”并且让它保持稳定，我们需要的是负能量，而负能量与反物质并不相同。

负能量意味着有负质量物质的存在。

1957年，“稳恒态宇宙论”的创始人——英国天文学家邦迪提出了：真空中的负物质以一个恒定的不断增加的速度追逐正物质的概念。

其实，早在1948年，荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔在著名的卡西米尔效应中就已经验证了真空中确实存在负能量。

但是，虽然负能量在真空中无处不在，我们却无法在宏观尺度上获取。

看到这里，有些人可能会说：别扯了！人类根本无法回到过去，因为时间根本不存在。

在《费曼物理学讲义》中费曼对时间的解读为：

“时间很可能是我们不能定义的事物之一”。

诚然，费曼对于时间的理解颇有深意，因为在物理学中，概念必须基于它的测量才有意义。

从科学角度来说，我们所认知的“时间”基于地球的自转速度。但是，让人奇怪的是，地球上的自转时间并不是永恒不变的。

早在4000年前，埃及人和巴比伦人就依据太阳在空中的运动轨迹，将一天划分为24小时。我国古人也将一昼夜划分成十二个时段，每一个时段叫一个时辰，一个时辰刚好是今天的两个小时。

通常来说，1秒等于地球上一昼夜的1/86400。可是在月球引力的作用下，地球的自转速度平均每一百年要减慢0.00164秒。

根据原子振荡来定义1秒的长度

于是，到了20世纪60年代，为了物理学的良性发展且便于计算，科学家将1秒变成了“铯-133”基态的两个超精细能级间跃迁辐射震荡9192631770周。

“在未来的某天，世界的本质将不会用数学的语言来表示”。

可是，这100万年才误差1秒的精准时间——“1秒”，仅仅适用于地球时间。

因为在转速不同的星球上的时长各不相同。这也是爱因斯坦的重要发现之一，他的狭义相对论对此进行过论述。

由此看来，“时间”非常让人捉摸不透，但费曼用一种理论将之简单化：

“我们只能说，把时间的定义建立在某种明显是周期性事件的重复性上。”

而对于时空理论的理解，霍金比其它物理学家要全面得多，在他的《时间简史》中满是关于宇宙时空的诸多前沿理论， 如宇宙学、相对论、量子力学、标准模型、 以及现代天文学等。

霍金不仅指出了哥德尔的旋转的宇宙是不存在的，还认为更为合理的允许回到过去的方法有两种：

1、是在旋转黑洞的内部，

2、包含两根快速相互穿越的宇宙弦的时空。

黑洞理论是霍金的成名之作，2017年，科学家探测到了黑洞合并产生的引力波，使我们可以不依赖直接观测就能验证黑洞的真实存在。

那么，黑洞可称得上是目前人类已知的，宇宙中最简单的天体。

我们只需要用三个物理参数就可以描述一个黑洞，它们是：

1、质量：决定了黑洞的大小，但一个黑洞的质量一定是大于零的；

2、角动量：任何旋转的物体所具有的一种物理量，黑洞的角动量可以是零，表示该黑洞不旋转；

3、电荷：衡量物体带电多少的一个物理量，黑洞的电荷也可以为零，表示该黑洞不带电。

黑洞有很多种，其中有一种叫做带电黑洞，又称R-N黑洞，这是以两位科学家姓名的首字母命名的。

R-N黑洞有两个视界（能被观察到的时空界面）。穿过最外层的视界后，就会进入一个叫单向膜区的空间，这个空间的时间箭头指向黑洞的中心奇点，所以它是单向的。也就是说只要进入黑洞不可能再出去了。

内视界面则属于正常的时空，不是单向膜区。但是如果你想凑近奇点去看看的话，你会发现，一股斥力推着你，死活不让你靠近，你想撞也撞不上去。

过一会儿你就会发现你进入了一个"闭合类时线"。

这是物理学上的一个术语，表示四维时空沿着时间方向完成了一个闭环。这时奇怪的事情将不可避免地发生，你将永远陷入时间循环中。

也就是说，在闭合类时线里，你将永远在过去、现在、未来之中往复循环。

有些科学家认为，黑洞内的奇环可以把你传送到另一个宇宙之中。那个宇宙可能是以斥力为特征的非常奇怪的一个宇宙。

但霍金却认为：“似乎有一个时序保护机制，防止闭合类时曲线的生成，因而从历史学家手上保护了宇宙的安全”。

第二种方法就很“烧脑”了，因为弦理论不仅预言了宇宙中存在一种超光速的“快子”，还认为宇宙需要9维空间（6个卷曲）和1维时间，这些都堪称是“毁三观”的东西。

1984年，英国物理学家格林提出，为了调和量子力学和广义相对论，可以假设宇宙的终极基本粒子其实是一根弦，弦不同的振动模式决定了它是什么样的粒子。

之前我们认识的基本粒子：夸克、电子、中微子等等，都只是这根弦不一样的表现形式，这就是“超弦理论”。

“原来，我们的宇宙是上帝在拨动琴弦，奏出的一段无尽的乐曲。”

但是，能穿越时空的宇宙弦是一种假想的能量管，如果真实存在的话，它们的尺度也是极其微小。根据理论学家的预测，两个高速相向而行的弦会以怪异的方式改变时间——例如在时空中创造出闭合曲线。这时就需要拥有无限大的能量去加速宇宙弦。

又是“无限大”，看来这种方法也是一个“梦想”而已。

结语

世界上有两种天才：

普通的天才能完成伟大的工作，但是让其他人觉得，如果自己足够努力的话，那样的工作他们也能完成；

另一种天才则像魔术师，你完全无法想象他们所做的事情。

哥德尔、爱因斯坦、费曼和霍金就是魔术师。