如果允许时空穿梭，回到过去杀了你自己，那会怎样？
Part 6：虫洞中的时空穿梭
爱因斯坦的狭义相对论并未将引力纳入其中，因此在理论层面就否定了时间旅行的可能性。但是爱因斯坦的广义相对论，却为时间旅行提供了一定的可能性。根据爱因斯坦方程可以知道，宇宙中物质和能量会使得空间弯曲变形，从而使时间和空间变成了可变的量。那么自然会有这种想法，有没有可能时空弯曲的足够厉害，以至于今天出发的人，昨天就已经到达目的地了。这就像霍金所说的虫洞那样，你从一个虫洞入口进入，从不同地方不同时间的另一个出口出来，就像哆啦A梦的任意门一样。
虫洞
虫洞又称爱因斯坦－罗森桥。是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。
如果虫洞真的存在，我们就不必苛求光速飞行了。对于宇宙的大尺度而言，光速显然也是慢的不得了。而利用虫洞，我们可以瞬间实现星系穿越，当然也可以利用它回到过去。但是这样就可能出现所谓的祖父佯谬。
祖父佯谬
祖父佯谬，即假设一位时空旅行者回到过去，并杀死了他的祖父，但这一行为本身将危及他的自身存在，因为没有他的祖父就不会有他，而如果根本就没有他，那么杀死他祖父的杀手又会是谁？
当然，出现佯谬的大前提是，回到过去，你依然拥有自由意志。这其实已经是哲学范畴的问题了。这里并不打算讨论哲学，我们仅从物理定律出发，讨论时空是否允许如此弯曲，以至于从出发到达出发，也就是时空弯成了一个环。
首先，从广义相对论出发，它假定宇宙具有定义很好的没有任何不确定性的历史。但事实上，物质还受不确定性和量子涨落的制约，也就是说，广义相对论也有不适用的地方。
Part 7：量子理论中的时空穿梭
于是，我们只能退到半经典理论上探索时间旅行。也就是需要从量子理论出发去考虑物质行为，这样物质就具有不确定性和量子涨落，但是此时的时空依然是明确定义且完整的。
哥德尔定理对数学立下了基本的极限，简单的讲，他证明了数学并非是一个完备的系统，什么意思呢？就是说，在数学内部有无法通过数学公理证明或者证伪的东西。
哥德尔的不完备性定理
哥德尔证明了他的著名的有关数学本性的不完备性定理。
该定理陈述，在任何公理化形式系统，譬如现代数学中，总有在定义该系统的公理的基础上既不能证明也不能证伪的问题。
换言之，哥德尔证明了，存在用任何一族规则或者步骤不能解决的问题。
也就是说，自然中还存在混沌的演化，哥德尔定理、海森堡的不确定性原理以及时空的混沌性，导致了科学知识的局限性。
随后发展起来的量子引力论，不仅物质而且时间和空间也有了不确定的起伏涨落。但是不管怎么说，时空如果可以弯成一个环，那么可以想象，如果一个粒子穿过这个环，这个粒子就会无数次出现在同一个位置，也就会一次又一次把基态的能量带到同一点，那么在这一点上能量密度将会是无限大，当人从中穿过时必然会被巨大的能量摧毁。
其实，霍金已经证明，如果要造时光机器，就必须有负能量。在经典理论中，能量密度必然是正的，自然就不可能造出时光机器。但是量子理论可以带给人希望，量子理论中的场甚至在表观上空虚的空间中也总是上下起伏，并且具有无限的能量密度。但是我们身处的宇宙却是有限能量密度的，这就意味着肯定存在巨大的负能量来平衡。
前面讲到的黑洞辐射，虚粒子对一个带着正能量，一个带着负能量，而负能量的粒子将会掉进黑洞，导致黑洞减小，这就要求黑洞视界必须是能量密度为负。这似乎为建造时光机提供了条件。某个高等文明，也许可以很好的控制时光机器边界上的能量为有限密度，但是这样的时光机器是否能稳定不得而知。除此之外，量子涨落意味着视界不是准确定义的，很难描述时空起伏的效应是怎样的。
但是，先不要绝望，时光机器似乎还有可能。《复联4》中，复仇者们不就通过量子世界实现穿越了吗？是的，我们不要忘了，量子世界还有费曼的多重历史思想呢！
简单回忆一下，微观世界里，一个粒子从A点走到B点，费曼认为粒子走了所有可能的路径，这个想法是经得起检验的。但是有个细思极恐的地方，既然粒子走了所有的可能路径，在从A到B花费时间确定的情况下，粒子很可能走了一条很绕很绕的路，以至于其速度超过了光速。这就意味着粒子以比光还快的方式旅行，甚至是还包括走向过去的历史。这样也就说明了，在微观尺度上，时间旅行是被允许的。但是微观层面的时间旅行并不会被宏观世界察觉。
Part 8：爱因斯坦宇宙
我们还可以切换到和时间圈环数学等价的问题上去，那就是旋转的爱因斯坦宇宙。爱因斯坦宇宙像是一个圆柱面，它在空间中有限而在时间中不变。因为其有限的尺度，在任何地方它都能够以小于光的速度旋转。你可以想象一下旋转木马，当你处于旋转轴时，你旋转的速度为0，当你越靠近旋转木马边缘时，你的速度就会越大，那么如果爱因斯坦宇宙是无限的，那么离轴足够远的地方必然存在比光速还要快的旋转速度，但是这是不可能的。所以爱因斯坦宇宙必然是有限的，而且存在一个旋转的临界速度。
于是我们就可以换个角度，考虑在一系列越来越接近允许时间圈环的时空背景中，对物质场的历史进行求和。离轴较近时，粒子的速度较慢，粒子运动的历史可以采用很多不同的路径，这样对所有弯曲历史求和时，这种背景的概率就会很大。反之，对爱因斯坦宇宙边缘的粒子历史路径求和时就会发现，它只有一条路径，也就是以光速运动的路径。这意味着对粒子的求和将很小，在所有弯曲时空历史求和中，这种背景的概率将很低，换句话说，它们最不可能出现。然而时间圈环只能在速度达到爱因斯坦宇宙的临界值时才会出现，而现在来看，这概率无限接近零。
也许所谓的时序防卫猜测是对的，即物理定律协同防止宏观物体的时间旅行。
虽然历史求和允许时间圈环，但是其概率极小，小于一后面跟一万亿亿亿亿亿亿亿个零分之一。至于为什么这么小，我也不知道，也不重要。
To be continued
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