從目前物理學的研究或猜想來看，時間能否倒退？

作者：由白夜行發表于詩詞時間：2018-11-24

知乎使用者2018-11-24 10:56:21

首先，我們看時間倒流是什麼意思？其實有兩種：

時間逆轉：整個宇宙，或者區域性宇宙所有的物理規律全部反過來，比如碎裂的杯子復原，水從低處流向高出，人從老年逐漸變成童年，死人從棺材裡爬出來，重新復活。

時間跳躍：整個宇宙或者區域性宇宙重新跳躍到過去某個時間點的所有狀態。

第一種，違反的物理規律太多，沒有任何價值，你甚至無法準確自洽的描述時間倒流是個什麼樣子。

第二種，這種跳躍的機理是什麼？有什麼已知的公認物理定律或者實驗現象預測這種跳躍的可能性嗎？

最關鍵的，即使上面兩張情況真的發生了，我們仍然可以說，那只是宇宙的演化規律，極其特異的自然現象，違反我們認知的常規而已。但是，對一個確定的觀察者來說，別人的時間逆轉和跳躍，對他自己是沒有意義的，他自己的時間仍然在正常的流逝。

有一種多宇宙論，在邏輯上是自洽的。假如一個人發生了時空跳躍，到了過去或者未來的某個時間點，那麼首先，他不能從自己的宇宙消失，因為這不符合能量守恆定律，在我們已知的物理定律裡，沒有觀察到過這種現象，也沒有試驗上觀察到過。所以，他必須是複製了一個自己，到另一個宇宙，然後這個宇宙的自己，其實什麼都不知道。那麼我們可以假定，其實無時無刻，我們都在宇宙中跳躍，“同時有各個時間點的自己在不同的宇宙，而且可以瞬間切換，問題是，即使事實是這樣，我們什麼也發現不了，因為每個時刻的你，都無法和另一個宇宙的你有任何的交流，否則那就不叫兩個宇宙。”

這個問題本質上不是普通人能夠理解和思考的，文學科幻的時空穿梭其實充滿了邏輯漏洞，沒有什麼意義。而真正需要思考他們的是基礎物理學家，而深入到量子，相對論，等等基礎概念，去理解這個世界的本質超出普通人的能力，我自己也僅僅是知道自己理解不了，而不能去告訴你物理學家眼裡的世界是什麼樣子。

chenghao962018-11-24 12:30:01

謝邀，強答。

實際上即便是狹義相對論也並沒有否定時間在其理論體系中的可逆性。時間的單向性是由熱力學和統計學原理所決定的。

拋開繁瑣無聊的公式和定理，做一些頭腦實驗就可以理解時間單向性。

想象一個被擋板平分為兩半的密閉容器，左側是氣體A，右側是氣體B，擋板撤消後，經過一定的時間，生成混合氣AB，整個系統從外界來看並沒有任何能量質量的變化，變化的只是內部邊界條件和時間。

由於氣體分子的無序運動，理論上並不排除在未來的某個時間點，恰好全部A分子無序運動到左側，而全部B分子全部運動到右側，但考慮到氣體分子的巨大數量，這種情況發生的機率極小，按照統計學原理，極小機率事件等同於不會發生。

當然，我們也可以想象有某種無形的手，自動將AB兩種分子選擇到左右兩側，但這種行為必須消耗額外的能量，產生能量的過程中，有不可避免的增加了能量來源的均勻程度，這在熱力學上同樣是不可逆的過程。

我們所在的宇宙暫且可以認為是一個沒有外界能量輸入的孤立的封閉體系，那麼其中的無序性只能單向增加，這就是時間箭頭的實質。

Vera2018-11-26 21:15:57

基本不可能。

先說說很多人喜歡說的高維空間時間操作論。

首先，目前為止並不確定時間的本質是什麼。所謂四維空間只是一個假設而已，將時間描述成一個維本身是否可行是存疑的。所謂進入額外維來進行時間操縱目前還完全沒有著落，並且與之有關的理論，例如超弦理論等都在物理學界有很大爭議，因為完全沒有任何實驗論證僅僅是數學證明而已。額外維度就算存在，這條額外維是時間維還是空間維也存疑。

即使假設目前一切的理論都是真的，人類誕生於三維服務於三維的大腦和所設計出的二維計算機系統也理應是適應不了高維度運算的。我們能夠模擬四維（第四維為空間維）物體在三維中的投影，但是沒人能真正展現、理解四維。

再來看看超過光速就能回溯時間的理論。超光速時間倒流，僅僅只是根據相對論時間膨脹理論的數學推論。但數學上可行在物理上不一定是可行的。這個理論之所以流傳甚廣可能和超人電影還有點關係…（環球飛行起死回生，超人真流啤）

比如用數學上你可以用計算機建模把log函式圍繞X軸旋轉一週將掃過的軌跡模擬成一個無限延伸的漏斗。數學上講塗滿這個漏斗內側你需要無限多的顏料。但是實際情況是這個漏斗的窄端至多隻能容納一個顏料粒子（此處不用分子，假設人類能夠使用量子級材料）。因此用顏料刷這個漏斗終究會導致無法刷下去的局面，將漏斗生生變成有限容積的。

同理，將物體真正加速到光速乃至超光速還受到質量膨脹的影響。速度越接近光速c質量越大，導致加速愈發困難。你也可以理解為在達到接近光速的速度時你多加入的能量被用作產生質量了，越接近光速代換成質量的能量就越多。因此真正將一個有靜質量的物體加速到光速理論上需要無窮大的能量。而一旦任何東西涉及到無窮大…那在數學上也往往等於沒有意義了。

接著是黑洞論。

黑洞論也有幾種。

第一種是蟲洞論。此理論認為黑洞能夠透過巨大的引力（空間扭曲變形）在時空中打通一條連線到不知道到哪裡的蟲洞。黑洞是被證實存在的，但蟲洞不是。蟲洞是否能夠由黑洞產生的空間變形而產生還不一定。目前沒有任何理論和數學公式能估計出產生蟲洞所需要的黑洞質量。這涉及到空間張力問題。可以把宇宙想像成一張拉平（雖然空間並不平整）的橡膠膜。根據引力的空間變形模型，可以推測的是空間本身是擁有張力的，就像橡膠表面一樣。那黑洞就是一個壓在橡膠表面的高密度鉛球。那如果這東西把膜壓破了…巨大的張力可能會讓整個空間會以這個破口為中心以光速c開始快速撕裂並最終破壞掉整個空間，而不是有些人想象的可以產生一個穩定的小孔。而這個張力和什麼有關呢？那就是萬有引力係數。不過目前沒人知道這個張力的極限是什麼。

除非假設這張膜有一定的修補能力，即黑洞就算打出洞來…那黑洞就帶著一小塊空間掉出去自己玩了，留下一個巨大的引力波海嘯席捲周圍的一切。而掉出去之後是什麼？沒人知道，只知道是過去的宇宙的可能性很小。

第二種就是黑洞加速論了。黑洞的定義是質量大到其逃逸速度大於等於光速的物體。因此有人認為透過向著黑洞航行能夠超過光速進而進行有去無回的時間旅行。但這樣也有問題。首先，黑洞並不像很多人所認為的那樣能夠打破物理定律，相反，黑洞也是遵循物理定律的（並不像很多網上宣傳的那樣）。加速的物體，就算加速度再大，也無一例外的要碰到光速的障礙。就算加上黑洞本身引力場對於周圍光速和時間速度的影響也僅僅是改變了尺度而已，並不會改變質量膨脹效應。

就算黑洞的引力能夠達到加速物體到光速，也是做不到時間倒流的。假設超過了光速時間倒流，那該物體就回到了沒有到達光速的狀態，繼而成為悖論。最終這個物體會在達到光速的那一刻永遠地定格，並從觀測上（假設可以觀測），鋪滿了黑洞的整個表面（引力透鏡）……內視界就可以理解成物體達到這個狀態的臨介面。

而如果黑洞引力不夠大的話則會產生灰洞，即雖然光速無法逃逸，但並沒有足夠的能量在物體觸碰到黑洞的發生天體之前將物體加速到光障…那吸入的物體會直直扎入這個天體變成其質量的一部分（所有物質都被壓碎了，乃至於中子也會破碎掉，物質不復存在，只能叫質量團）。

而所謂的裸奇點則只是一種事件視界和內視界正好重疊（正好塌縮成自身施瓦西半徑的體積），本質沒有區別（只是你能觀測到那個永遠卡住並鋪滿黑洞表面不斷旋轉的不幸物體）。

至於黑洞自旋、是否帶電之類的也都不改變這些基礎的性質。

以上所有理論還不包括對各種悖論的探討。基本上在同一個宇宙體系中進行時間旅行恐怕是基本不可能的了（可能性趨近於零，數學上和0沒區別）。

至於平行宇宙理論…太玄了，而且也脫離了時間旅行的初衷，就不提了。