科學家發現伽瑪射線爆可讓「時光倒流」!

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愛因斯坦的狹義相對論認為,時間和空間是統一的整體,如同經緯編織的四維「織物」一樣不可分割。其中空間的三個維度有正反兩個方向,但時間維度卻只能向一個方向運動。

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閔可夫斯基進一步提出四維時空的概念,認為任何發生在四維時空的事件都有一個自己的「光錐」,只要處於「事件光錐」之外,就不會受到任何影響。舉例來說,太陽有一天突然毀滅了,我們在太陽毀滅的一瞬間還渾然不知,因為我們還處在這個事件光錐之外。但8分鐘之後,恆星塌縮的壯觀景象就會映入我們的眼帘,「太陽毀滅」的光錐開始將地球的世界線完全覆蓋。

而時間機器的原理就是製造一條閉合類時曲線。小到旋轉的陀螺,大到圍繞恆星運轉的行星,三維空間中經常能夠看到物體運動的閉合軌跡。既然四維時空是個整體,那麼一條閉合的世界線在理論上就是可以實現的。

但是,使時間倒流還面臨違反因果律的嚴重後果。如果一個穿越者回到過去,在外祖母生下自己的母親之前就殺死她,那麼穿越者本人還能否存在?如果他存在,是誰生下了他?如果他不存在,又是誰殺了他的外祖母?

近日,天文學家在觀測遙遠太空的伽瑪射線爆發時,發現了一種罕見的時間可逆波狀結構,為我們揭示了宇宙時空圖景的浩瀚和神奇。

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伽瑪射線爆發是超大質量恆星轉化為黑洞或中子星合併時的天文現象,時間持續幾毫秒到幾小時不等。短時間內釋放的能量相當於整個太陽終其一生釋放的能量總和,是宇宙中最為劇烈而致命的頂級事件。

宇宙中的伽瑪射線暴隨處可見,截至2015年底,NASA的斯威夫特空間天文台已檢測到1000多次。好在伽瑪射線暴的指向性很強,更像「狙擊」而不是「掃射」。而且絕大多數伽瑪射線暴和地球相距幾十億光年,人類還不至於遭到「定點清除」的厄運。

研究人員在檢查康普頓伽瑪射線天文台的歷史資料時,發現在6次最明亮的伽瑪射線暴中,存在複雜的時間可逆波狀結構。也就是說,時間似乎在自己「倒流」!

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在這篇發表於arXiv預印本的研究中,美國查爾斯頓大學的研究人員認為,這是高速噴射的粒子流在塵埃雲中反射的結果。天體物理學家哈基拉解釋說,這種時間可逆的光變曲線雖然還沒有被理論模型所預測,但和廣為人知的因果律並不矛盾。

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總之,超大質量恆星死亡和黑洞誕生這些天文奇觀中,似乎暗藏著宇宙時空結構的終極奧秘,等待著人類去探索和發現!

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來源: SCIENCEALERT