不少近現代的物理學家都做過對現實的預言，像牛頓、愛因斯坦、霍金等等。這裏面最經典的大概得數愛因斯坦了，差不多在任何有關現代物理學還有一部份天文學的研究裏，都能有愛因斯坦的存在，愛因斯坦咋就這麽牛呢？
實際上，愛因斯坦特別牛，後來有一半的物理研究都是在他成果的基礎上慢慢發展起來的。其中最典型的就是廣義相對論，廣義相對論對時空的研究給人們帶來了新的思路，還打破了牛頓那種絕對的時空觀。甚至在一定程度上推動了量子力學的發展，愛因斯坦和玻爾的競爭也讓物理學各方面的研究向前邁進了。
當時大家並不看好他的科學預言，到了今天，人們才明白愛因斯坦有多偉大。像重力波、紅移、時空扭曲這些，都是愛因斯坦依據廣義相對論做出的預言。而且還有一個預言也是跟時空有關的。
這則預言到底講了啥？它能跟別的科學預言似的變成現實不？時空預言裏的宇宙會是啥樣？接下來本文會從閉合類時曲線、時間旅行下的量子力學、熱力學、廣義相對論這幾塊來回答這些疑問，為啥科學家不盼著這個還沒成真的預言成真？
【不可能的穿越】
這則預言總體上是從廣義相對論的研究得出的，確切地說，是愛因斯坦提到了時空穿梭的可能，也就是後來咱們說的時間旅行。
在廣義相對論裏，時空背景還有相對時間座標顯示，處於不同速度和不同時空的物體，所經歷的時間是有差別的。說白了，就是對時間流逝的感覺，可到底啥是時間呢？
咱們能從熱力學定律這一塊兒來說，熱力學定律把物體能量、熱量的轉移給揭示出來了。這種運動變化能讓咱們透過物體能量的流失察覺到時間，在熱力學當中，所有物體的運動都能呈現為一種熱量的流失。
就比如說慢慢熄滅的炭火，人們能從炭火熱量的散失感知到事物的運動變化，這種變化能讓咱們明白過去跟現在是不一樣的。後來咱們把這種不一樣叫做時間，在牛頓的絕對時空裏，這種變化是不變動的。
不過愛因斯坦的廣義相對論把這裏面的不同關系給揭示出來了，其實物體的時間變化不是絕對固定的，速度對時間變化起著關鍵作用。在相對時空的情況下，大家都明白速度越快，物體的時間過得就越慢。要是物體的速度慢慢接近光速，它的時間就會變得越來越慢，等物體達到光速了，時間就停止了。對於廣義相對論的研究，科學家覺得時間旅行或許有某種可能性。
不過得承認的是，物體運動超不了光速，因為越靠近光速需要的能量就越多，達到光速得要無窮的能量，所以超光速是不存在的，物體也沒法達到光速，只能一直靠近光速。只有像光子這種有靜態質素的物質能做光速運動，可這種運動其實就是一種資訊傳遞。
後來在愛因斯坦和玻爾關於量子力學的爭論裏，愛因斯坦批評了玻爾所說的量子纏結，因為這玩意能有類似超光速的超距傳遞。量子纏結由於沒法預知也沒法觀測，所以解釋不了物體這種超光速運動。
【時間閉環中的迴圈穿越】
基於對廣義相對論的研究，科學家覺得要解釋這種或許存在的時間旅行得靠量子力學幫忙，還得在「閉合類時曲線」裏找到密度狀態的時間演化方程式。畢竟在量子力學裏，自洽解存在於所有時間機器的配置和初始條件當中。那啥是閉合類時曲線（CTC）呢？
其實這在數學物理學裏是一種呈現形式，它是勞侖茲流形裏的世界線，是時空中「閉合」的物質體子，還能回到起點。要是 CTC 存在，好像就能表明時間倒流在理論上有可能。在閔考斯基空間中，物理學家於狹義和廣義相對論裏，確定了單個事件發出且向各個方向傳播的閃光在時空中走過的路徑，把這叫做光錐。
上光錐同時涵蓋了其他的空間位置，就是不包含未來時間裏 x=0 的情況，倒是包含更早的時間；而下光錐屬於平面空間光錐的那種特點，它所包含的所有時空座標的時間都比較晚。
一個光錐意味著一個物體在當下狀態裏所有可能的未來變化，或者在當下所處位置上的每一種可能位置。在這次模擬裏，一個物體未來可能所處的位置被該物體能夠移動的速度制約著，而這個速度的最大限制就是光速。
在「時空度量」的演示裏，光錐朝著時間的前方，這就好比一個物件沒法同時在兩個地方，或者不能一下子就挪到別的位置，這是常見的情形。在這些時空當中，按照廣義相對論的定義，物理物件的世界線會在時間上有所呈現。不過這種方向只在「局部平坦」的時空中適用，要是別的時空，就會有傾斜的變化。
在特別極端的例子裏，要是時空的曲率度量夠高，光錐傾斜能超過 45 度。這就表明，從物件的參照系來說，潛在的「未來」位置，跟外部靜止框架裏觀察者所認為的空間差不多。所以從這個外部的角度來看，物體能在空間裏瞬間移動，而且這種情形下物體肯定得移動。
因為它當下所處的空間位置不在它未來的光錐裏，而且要是傾斜度夠大，從外面看，有些事件的位置是在「過去」。它順著自己的空間軸恰當移動，那這物體就好像穿越了從外部看到的那些事件。
所以啊，要是能弄出這麽一種光錐能在自身迴圈，弄出閉合類似曲線。那物體就該迴圈著動，最後回到一開始的地點和時間。可要是物體是自由落體狀態，那就能在這迴圈軌域裏，反復回到時空的同一個點。
雖說回到原先的時空位置只是有這個可能性，不過該物體未來的光錐或許涵蓋了時間前後的時空點，從這樣的模擬推測得出的結論就是可能會有時間旅行。但科學家可不希望這種可能的模擬成真，到底是為啥呢？
【禁止穿越】
顯然這會引發「祖父悖論」，一有祖父悖論，因果關系就全亂套了，時空也會遭到破壞。CTC 的特性在於它開啟了一種跟更早時候沒關系的世界線的可能，所以沒法追溯到更早原因的事件。
通常來說，因果關系意味著時空中的每個事件在靜止幀裏都得有原因。從廣義相對論的研究來看，決定論在類空間柯西曲面（想了解的話可以去查查勞侖茲幾何）上表明了宇宙的完整性。
不過在 CTC 裏，因果關系被打亂了，同一個事件能跟它的原因一塊兒出現。說白了，一個事件也許會造成它自己現身。打個不太恰當的比方，要是人在這個迴圈軌域裏，那他能同時瞧見自己的生和死。
還好，這種可能性極大的模型，科學家不希望它出現，當下的物理學研究也不支持。熵增說明時間是向前走的，事物要保持自身狀態就得有能量，而這能量得靠熱量維持，熵增加意味著時間只能往前，不能倒流。就像一滴墨水滴進水裏會擴散，運動狀態不停增多，墨水最終會跟水融到一起，你沒法讓它變回最初那滴墨水。
所以這種可能有的閉合類世界曲線在當下的宇宙模型中是沒有的。而且隨著量子力學的深化，現在CTC模型得不能違背量子力學的基本規則還有時間反演對稱性。盡管能透過廣義相對論得出這種模型的數學結果，但從真實的物理時空場論來說，它是不存在的。
顯然，就當下的科學研究來講，科學家們可不想愛因斯坦的預言成真。不管咱們是想拿它幹啥，還是就想瞅瞅過去，可過去的事到底都過去了。熵增也表明，事物得往前運動，不能往後。從哲學方面說，過去沒法改變可能是個遺憾，不過咱們更得把當下過好。
