【盐趣】不用高压锅，我还可以进入时间循环吗？

如果一个人被炸死，死而复生，能逃出生天吗？

这个看起来像脑洞的情节出现在《开端》，高压锅是“炸弹”。

我们的主角在8集里循（被）环（炸）了19次，只为找到引爆炸弹的凶手，救下全车人的性命。

时间循环并不是新话题，电影《源代码》《土拨鼠之日》等影片都已经做过类似的尝试。那么时间循环是否真的存在？它的背后是否有理论支撑？如果一个人陷入时间循环，是否能从中逃脱？

别急，今天我们就来聊聊时间循环的那些事儿。

时空旅行者

先给大家交个底儿，如果条件允许，你可以回到过去或者前往未来。至于为什么，我们一个一个来说。

起源

时间循环，确切的说法为时间旅行（Time Travel），是一个很常见的话题，泛指人或物体由某一时间点移至另一时间点，类似在空间中的移动。所有事物都顺着时间一分一秒地自然前进，因此这里的时间旅行单指违反这种自然时间变化的方式：即前往未来，或是回到过去。1895年H·G·威尔斯的小说《时间机器》的问世，使得时间旅行概念彻底普及起来[1]。这本书讲述了一位科学家乘坐自己研制的时间机器，旅行到公元802701年的未来世界后所经历的故事。

理论

人类可以通过文学在想象力中穿越时空，凡胎肉体也可以在现实中穿越，至少从理论上来说是可以的。

Ø 前往未来：

在爱因斯坦狭义相对论和广义相对论的框架下，前往未来的时间旅行被认为是合理的存在。物体运动得越快，时间流逝得慢；当物体的速度达到光速时，时间就会停止；当物体的速度超过光速时，时间就会倒流。

这个听起来有点玄妙的理论是有实验现象基础的。1975 年，马里兰大学的Carol Allie同步了两个原子钟，将一个放在飞机上飞行了几个小时，另一个留在了地球上。当机载时钟返回地球时，她将它的时间与没有移动的时钟进行了比较，发现飞机上的时钟时间移动得慢了几分之一秒[2]。在其他实验中，科学家们使用粒子加速器将基本粒子加速到接近光速。他们发现加速粒子的衰变比留在实验室中的粒子慢一些[2]。

这种效应还可以在距离地球表面20,200公里的GPS卫星中观察到。这些卫星具有高度精确的机载时钟，由于时间膨胀，平均每天可增加38微秒。虽然这个时间增益微不足道，但GPS卫星依靠其机载时钟来保持精确的全球定位。时间增加38微秒会导致近10公里的定位误差[3]。

咱就是说，等造出来可以穿梭时空的机器，时间之旅可以安排上了。真想知道未来是写paper还是写essay呢。

Ø 回到过去：

依据爱因斯坦的理论，朝向未来的时间旅行已被透彻了解，且具有一定的观测现象。至于回到过去的时间旅行，找到允许它发生的广义相对论解不是不可能，但符合该解的条件可能在物理上无法达成。

哥伦比亚大学天体物理学教授Jaymie Matthews认为：“接近光速的星际旅行可能是存在的，但这次航行是一张单程票，即只能进入未来，无法回到过去[3]。”

如果我们不能用时间旅行回到过去，这是否意味着过去永远无法进入？答案也许不是。依据爱因斯坦理论，穿越到过去可以通过爱因斯坦-罗森桥（一种虫洞）实现。虫洞是理论上的时空区域，它以扭曲的方式连接空间中的两个遥远点。爱因斯坦的理论表明，如果它足够稳定，这座空间虫洞有可能连接两个时间点。

然而，Jaymie Matthews 教授认为，“目前，即使是爱因斯坦-罗森桥也不能用于回到过去，因为它的寿命不够长——它不定”。“即使它是稳定的，它的存在也需要其他物理条件的存在。目前来看，我们没有这类的物理量，因为具有奇异物理特性的假设粒子和物质状态会违反已知的物理定律，例如具有负质量的粒子。这就是为什么虫洞只是科幻小说中的存在。”

脑洞时间

虽然回到过去因违背物理定律而无法实现，那我偏偏要勉强呢？现在我们就一起开个脑洞。

让我们来想一想，现存的哪种科学手段可以让你无限地接近过去？催眠算是一个。然而，催眠只能让你回忆过去，无法让你改变过去，就好像大脑让你触碰到了过去的边缘，却又因某些权限的限制使你无法做什么。

这一点可以用计算机理论来解释。大脑就是最复杂的计算机系统，是一个硬件+软件的集合体，而我们所处世界的物理规律就是程序安装包。大脑是硬件完全开放的，我们可以学习任何的未知理论，哪怕它多么的匪夷所思，大脑都可以接受它，就好像计算机可以安装任何一个程序安装包一样。

但是，大脑的软件是有屏障的，它有管理员权限，它像不允许系统随意安装软件一样，它不允许人类跨越屏障去认识更高维度的世界和真理。硬件具备安装任何程序的能力，但是软件的管理员权限不允许系统这么做，就好像催眠一样，它允许你回到过去但是限制你的其他操作。

随着人类的进化，人们越来越能感受到大脑中这一屏障的存在，越来越认识到物理世界的运行并不如肉眼所见一般，越来越有能力去通过颠覆已有的理论体系来挣脱管理员权限。爱因斯坦的理论挣脱了管理员的一部分权限，让我们安装了“相对论”这一程序，使我们认可了“前往未来”的正确性。

也许在未来，我们可以通过科学手段突破时空限制，成为真正的时空旅行者。至于如何前往未来或者回到过去，感兴趣的同学可以深入研究物理领域，也许你就能搞出来一个大新闻。但是别的不说，至少高压锅这个循环套餐，咱是不敢要的。

参考文献

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[2] ;page=1

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不代表中科院物理所立场

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来源：ViaX盐趣

编辑：Paarthurnax