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封閉類時曲線

在一勞侖茲流形中,一條封閉類時曲線(closed timelike curve,CTC)是一物質粒子於時空中的一種世界線,其為「封閉」,亦即會返回起始點。這種可能性是由威廉·范·斯托克姆(Willem Jacob van Stockum)於1937年以及庫爾特·哥德爾(Kurt Gödel)於1949年開啟研究風潮。若CTC存在,則時間機器理論上似乎可行,如此也引出了祖父悖論(grandfather paradox)的夢魘。CTC與參考系拖曳(frame dragging)以及提普勒柱體(Tipler Cylinder)有關,是廣義相對論帶來的眾多有趣的「副作用」其中一者。

光錐

 
下方光錐是平直時空中典型的光錐模樣——所有包含在光錐裡的時空座標具有較遲的時間。上方光錐不僅是於同時間點包含了其他空間位置,它也不包含未來時間的x=0,而包含了早先的時間。

當在廣義相對論中討論一系統的演進,或將討論限定在閔可夫斯基時空,物理學家常提及「光錐」。一個光錐表示一給定現在狀態的物體未來任何可能的演進,或給定現在位置之下,未來任何可能的位置。一個物體的未來可能位置受限於該物體能移動的速度,最快只能到光速。舉例而言,一個物體於時間 位於位置 ,於時間 時,僅能移動到 之內的位置。

廣義相對論

有些愛因斯坦場方程式「局域上」無可異議的精確解含有CTC,其中幾個最重要的解包括有:

  • 克爾真空(Kerr vacuum)(不帶電荷、磁荷的旋轉黑洞模型)
  • van Stockum塵(具有柱狀對稱之宇宙塵模型)
  • 哥德爾Λ塵(Gödel lambdadust)(精選宇宙常數項的宇宙塵模形)
  • 提普勒柱體(含有CTC的柱狀對稱度規)
  • 约翰·理查德·戈特提出了利用宇宙弦製造CTC的機制。

這些例子中的幾個如同提普勒柱體,相當複雜而不自然,但克爾解的「外面」部份則被認為某種程度上是一般性的,所以一旦得知其「內部」含有CTC,則令人相當不安。

相關條目

參考文獻

  • S. Carroll. Spacetime and Geometry. Addison Wesley. 2004. ISBN 978-0-8053-8732-2. 
  • Kurt Gödel. An Example of a New Type of Cosmological Solution of Einstein's Field Equations of Gravitation. Rev. Mod. Phys. 1949, 21: 447. 

外部連結

封閉類時曲線, 在一勞侖茲流形中, 一條, closed, timelike, curve, 是一物質粒子於時空中的一種世界線, 其為, 封閉, 亦即會返回起始點, 這種可能性是由威廉, 斯托克姆, willem, jacob, stockum, 於1937年以及庫爾特, 哥德爾, kurt, gödel, 於1949年開啟研究風潮, 若ctc存在, 則時間機器理論上似乎可行, 如此也引出了祖父悖論, grandfather, paradox, 的夢魘, ctc與參考系拖曳, frame, dragging, 以及. 在一勞侖茲流形中 一條封閉類時曲線 closed timelike curve CTC 是一物質粒子於時空中的一種世界線 其為 封閉 亦即會返回起始點 這種可能性是由威廉 范 斯托克姆 Willem Jacob van Stockum 於1937年以及庫爾特 哥德爾 Kurt Godel 於1949年開啟研究風潮 若CTC存在 則時間機器理論上似乎可行 如此也引出了祖父悖論 grandfather paradox 的夢魘 CTC與參考系拖曳 frame dragging 以及提普勒柱體 Tipler Cylinder 有關 是廣義相對論帶來的眾多有趣的 副作用 其中一者 目录 1 光錐 2 廣義相對論 3 相關條目 4 參考文獻 5 外部連結光錐 编辑 下方光錐是平直時空中典型的光錐模樣 所有包含在光錐裡的時空座標具有較遲的時間 上方光錐不僅是於同時間點包含了其他空間位置 它也不包含未來時間的x 0 而包含了早先的時間 當在廣義相對論中討論一系統的演進 或將討論限定在閔可夫斯基時空 物理學家常提及 光錐 一個光錐表示一給定現在狀態的物體未來任何可能的演進 或給定現在位置之下 未來任何可能的位置 一個物體的未來可能位置受限於該物體能移動的速度 最快只能到光速 舉例而言 一個物體於時間t 0 displaystyle t 0 位於位置p displaystyle p 於時間t 1 displaystyle t 1 時 僅能移動到c t 1 t 0 displaystyle c t 1 t 0 之內的位置 廣義相對論 编辑有些愛因斯坦場方程式 局域上 無可異議的精確解含有CTC 其中幾個最重要的解包括有 克爾真空 Kerr vacuum 不帶電荷 磁荷的旋轉黑洞模型 van Stockum塵 具有柱狀對稱之宇宙塵模型 哥德爾L塵 Godel lambdadust 精選宇宙常數項的宇宙塵模形 提普勒柱體 含有CTC的柱狀對稱度規 约翰 理查德 戈特提出了利用宇宙弦製造CTC的機制 這些例子中的幾個如同提普勒柱體 相當複雜而不自然 但克爾解的 外面 部份則被認為某種程度上是一般性的 所以一旦得知其 內部 含有CTC 則令人相當不安 相關條目 编辑類時 廣義相對論參考文獻 编辑S Carroll Spacetime and Geometry Addison Wesley 2004 ISBN 978 0 8053 8732 2 Kurt Godel An Example of a New Type of Cosmological Solution of Einstein s Field Equations of Gravitation Rev Mod Phys 1949 21 447 外部連結 编辑A Primer on Time Travel backup in the Internet Archive 取自 https zh wikipedia org w index php title 封閉類時曲線 amp oldid 68479458, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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