時間旅行與曲速引擎：快速穿越時空的科學指南（簡體書）

作者:（美）艾倫·埃弗萊特（Allen Everett）、（美）湯瑪斯·羅曼（Thomas Roman）

艾倫·埃弗萊特(Allen Everett) 為美國塔夫斯大學的物理學榮譽教授，湯瑪斯·羅曼（Thomas Roman）為中康涅狄格州立大學數學科學系教授。二人都曾教授與時間旅行有關的大學物理學課程。

1 緒論/ 1

2 時間、時鐘和參照系/ 11

2.1 威爾斯式的時間旅行/ 12

2.2 對時間和空間的測量/ 17

3 洛倫茲變換與狹義相對論/ 23

3.1 麥克斯韋的偉大觀點/ 25

3.2 邁克爾遜-莫雷實驗/ 26

3.3 相對論的兩個原理/ 30

3.4 洛倫茲變換/ 31

3.5 不變間距/ 33

3.6 時鐘同步與同時性/ 35

3.7 光障/ 38

3.8 “零質量”粒子與E=mc2/ 39

4 光錐/ 41

4.1 絕對與相對/ 42

4.2 光錐與因果關係：總結/ 46

5 向前的時間旅行與雙生子“悖論”/ 49

5.1 時間膨脹和4只時鐘的故事/ 50

5.2 雙生子“悖論”/ 53

5.3 不變間距與固有時間/ 54

5.4 現實想法與實驗/ 58

5.5 通過《夏季之門》最後再看一下前往未來的時間旅行/ 60

6 “出發，回到過去”/ 63

6.1 超光速粒子/ 64

6.2 快子與悖論/ 65

6.3 再詮釋原理/ 67

6.4 超光速參照系的一個問題/ 69

6.5 實驗證據/ 71

7 時間箭頭/ 77

7.1 熵、熱力學第二定律以及熱力學時間箭頭/ 80

7.2 前因、後果及因果時間箭頭/ 84

7.3 宇宙學時間箭頭/ 86

8 廣義相對論：彎曲的空間和翹曲的時間/ 89

8.1 引力與電磁學/ 90

8.2 質量與等效原理/ 91

8.3 重力與光/ 94

8.4 引潮力/ 95

8.5 重力與時間/ 98

8.6 廣義相對論/ 100

8.7 廣義相對論的三個經典驗證/ 102

9 蟲洞與曲速氣泡/ 111

9.1 蟲洞/ 112

9.2 曲速氣泡/ 116

9.3 柯拉斯尼科夫管：超光速地鐵/ 120

9.4 蟲洞、曲速引擎及時間機器/ 122

9.5 “越發奇怪的”悖論/ 126

10 香蕉皮與平行世界/ 133

10.1 悖論的類型/ 134

10.2 信息悖論/ 134

10.3 “精靈球”與聰明的太空船/ 135

10.4 對蟲洞時間機器和一致性悖論的重新考慮/ 137

10.5 香蕉皮/ 141

10.6 平行世界/ 142

10.7 “切碎搗爛”/ 151

11 “別總是負面”：奇異物質/ 155

11.1 負能量/ 156

11.2 平均能量條件/ 163

11.3 量子不等式/ 165

11.4 所有完美的物理學都用過鏡子/ 168

11.5 量子利息與凱西米爾效應/ 170

11.6 負能量與經典場/ 173

12 勇敢地航向……/ 177

12.1 彎曲與平直/ 178

12.2 蟲洞與量子不等式/ 179

12.3 曲速引擎與量子不等式/ 181

12.4 凡·登·布洛克的“瓶子裏的飛船”/ 182

12.5 更多關於曲速引擎的問題/ 183

12.6 出路在哪？/ 184

12.7 時間機器的毀滅與時序保護/ 185

13 圓柱體與弦/ 191

13.1 捲曲的宇宙/ 192

13.2 一個“旋轉”的宇宙/ 193

13.3 圓柱狀時間機器/ 194

13.4 馬雷特的時間機器/ 196

13.5 戈特的宇宙弦時間機器/ 203

14 尾聲/ 213

附錄/ 221

附錄1 對伽利略速度變換的推導/ 222

附錄2 對洛倫茲變換的推導/ 223

附錄3 對時空間隔不變性的證明/ 228

附錄4 對x'、t'軸相對於x、t軸的方向說明/ 229

附錄5 光鍾造成的時間膨脹/ 231

附錄6 霍金定理/ 235

附錄7 馬雷特時間機器中的光管/ 242

參考文獻/ 245

索引/ 253