Steins; Gate在最受歡迎的時空旅行故事中获得了地位, 其留守力量主要靠它用真科學的語言來支撑野生小說。 動畫和视觉小說並非只是手動的去掉傳達往往事的機理; 而是用世界線、 分數表和吸引地等名詞來建立宇宙學。 對於好奇這個系統能否反映真正的量子物理的粉絲來說, 答案比簡單的是或否更分层次。 這篇文章探索了透過 Steins 的科學理論; Gate, 它們與實際物理相隔的界限, 以及節目的時間觀感為何如此的智力滿足。

了解 Steins; 時空旅行機械

實際上, 必須掌握奧卡比·林塔羅(Okabe Rintaro)和同樣的實驗室成員們的規則。 Steins; Gate的時光旅行并不涉及德羅蘭或警察的盒子;它依靠的是一套修改過的家庭電子, 以及一個奇怪的發現, 關於信息如何突破時間的箭頭。

電話窗和D -Mails

萬物的催化剂是 PhoneWave( 姓名可變) , 這是一個意外的發明, 它從微波爐和手機的混合物開始。 當某些條件被满足時, 裝置可以向後傳送短信, 即 D- mail。 关键是 PhoneWave 不傳送人體, 移動資料。 資料在過去的到來時會改變接收者的行为, 从而改變了接下來的整個因果鏈。 節目會逐步擴展科技, 以便傳送回記憶, 以及後來的全體時跳動, 但基底動作只是一個只資訊的時刻扭曲 。

世界線和差异計算器

過去的每一種重大的改變都創造了新的世界線, Steins; Gate 都將它當做一個完整的因果歷史。 Okabe 的 讀史坦納 能力讓他能保留這些轉移的記憶, 使他獨自地知道現實已經改變, 而其他人只認為新的時間線一直是真的。 要追蹤這些改變從最初的事件序列中漂移到多遠, 人物創造了 分辨量表 , 數位計算法給目前的世界線定了數字值。 吸引者大場交集的標上有特定的差數, 难以捉摸到的“ 斯坦斯門” 的界占据了 Mayuri 和 Kurisu 的 都生存的一席之地。

吸引器字段和集合

Steins; Gate 推測某些結果因果僵硬, 以至于不能避免, 無論改變的大小。 這些「 演算場 」 像是可能歷史的地貌中的引力盆地。 例如, Mayuri在α世界線上的死亡就成了一個固定事件, 無法阻止所有阻止它的努力。 節目用它來回避悖論: 而不是打破因果关系, 時間旅行者只是滑向新的世界線, 而這個矛盾不再适用。 舊的時間線並沒有消失; 它只是不再是他們所居住的時間線。

量子物理:理論學學派德洛克

數量物理是自然而然的觀點, 因為其形式主義已經對我們關於時間、地點和事件性质等直覺提出了挑戰。

世界各界的解釋和分別時間線

量子概念沒有像 Hugh Everett III 於 1957 年 提出的 許多世界的解釋 [ (MWI]) 那樣完美地地映射到 Steins 上。 根據 MWI , 普遍波函数永遠不會崩塌, 而每次量子測量都讓現實分化到平行世界, 每個可能的成果都將到。 在這個圖中, 沒有一個時間線被抹去或過。 如果你能傳達到過去, 改變一個事件, 你就會把視線轉移到一個分支, 原來的分支將一直保持不斷。 這與Okabe從一個世界線上跳到另一個世界線上, 而沒有他。

然而, MWI 在標準量子力學中描述的是從量子事件往前的分離。 反生分離是一種不為人知的特徵。 Steins; Gate 延伸 MWI 的形狀是「 阻擋宇宙分離 」 , 主流物理並沒有支持。 相似性是令人信服的, 但它仍然是一種外推而不是預測。

量子串通和不所在地

量子纠缠 是粉絲們常與時間旅行連接的另一根支柱。 當兩個粒子被纠缠在一起時, 一個粒子的屬性會立即決定另一個粒子的屬性, 不管距离如何。 這個「 遠處的spooky 動作」 似乎在於資訊规避通常的時空限制的想法。 一些研究者猜測到, 纠缠是否可能允許一種像時間的不本地性, 未來的測量可能會限制國家的狀態。 在 Steins; Gate 中, PhoneWave 傳出資訊, 好像它正在利用一個忽略時空隔的通道。

然而, 真正的纠缠並不能讓比光速的訊息或訊息傳到過去。 關聯只有在經過一個尊重光速的古典通道來比對測量紀錄之後才能顯現。 粒子之間沒有因果影響; 效果是統計的。 纠缠被用於 [[FLT: 0] 量子傳送 [[FLT: 1] —— 使用古典訊號把量子狀態從一個地方轉移到另一個地方—— 這不是時間旅行。 它需要一個常规的通訊連結, 不會在時間上傳送資訊 。

逆向性和延遲選擇實驗

量子力學的一些解釋是明顯的反轉, 也就是讓未來的事件影響過去。 約翰·克拉默(John Cramer)和亞基爾·阿哈諾夫(Yakir Aharonov)和列夫·維德曼(Lev Vaidman)的雙狀態向量子形式主义的解釋把量子现象看成是前進波和前進波之間握手造成的。 ] 延遲的選擇實驗, 如惠勒著名的思維實驗及其後進的實驗, 顯示, 現在做出決定似乎可以決定光子是否是波或粒子。 這似乎和D-mail 改變了之前所發生的情況。

然而, 這些實驗並沒有涉及任何可以使用的訊息傳入過去。 效果只局限于在事實之後才能被證實的關聯。 沒有一個發出改變一個人過去心智的文字訊息的机制。 展現的反轉性是量子判斷的特征,而不是科技資源。 Steins; Gate借用了反轉的美學,而把其人物給予了量子理論不能完成的工程突破。

從虛構到現實:這些理論能支持時間旅行嗎?

斯泰恩斯; 蓋特的世界線和真正的物理的比照最廣泛的差別,當我們問及往事的時間旅行能否实现。 即使是理論物理中最奇特的想法也都带有禁止的色彩。

祖父帕拉多克斯和自成一体

古典的祖父悖論 —— 回游殺自己的祖先, 阻止你的出生 —— 揭露了時間旅行的邏輯脆弱。 Steins; Gate 避免了它, 堅持改變過去只是讓你移到一個你不再記得的事件發生的世界線上。 在我們的宇宙中, [[FLT: 0]] Novikov 自我一致性原理提供了另一個解答: 如果時間旅行存在, 只有自成一体的事件序列才能發生。 您可能試圖殺死你的祖父, 但總有東西會阻止你的試圖, 或者你會發現你的行為是歷史的一部分。 這個原理已經在關閉的時光曲面模型中被探索過, 但它强加了僵硬的定定律, 即Steins; 具有創意的规避 。

關閉時空曲線與蟲洞

相對性讓一些解决方案包含密閉的時光曲線, 傳回過去的道路。 最著名的例子是一個可轉動的蟲洞, 末端放在不同的時刻。 物理家基普·索恩和他的同事研究了這些設定, 發現有負能量密度的異域物需要讓蟲洞保持开放。 [[FLT: 0]] CERN的大強角撞擊器[[[FLT: 1]] — 也就是在史坦斯的陰影性 sERN; Gate — 產生了極低能的粒子碰撞, 無法建立宏形蟲洞, 更不用說稳定了。 表演中可以利用於時間旅行的小型黑洞的描繪畫是極大放大的投机科學。

霍金的時序保護猜想 暗示量子引力定律總會在時空機運作前就將它摧毀。 堆積在中間的虛擬粒子會產生能量密度,或者會使蟲洞崩塌,或者阻止其形成。 如果這猜想持續,那么往過去的時間旅行在物理上是不可能的。 Steins; 使時空旅行的行為在之前的世界線上轉移,而不是從蟲洞喉嚨上轉移到物理行程,从而避免了這一切。

量子資訊與時空對稱

一個與該節目D-mail概念部分回應的真實科學線線來自於時空對稱量子力學的研究。 研究者們研究了一個粒子在未來可以被測量且具有此量度的「影響 ” 其早期狀態的協議。 2017年,一個團隊展示了一個光子在一個封闭的時光曲线上行走的量子模擬, 使用缠繞的光子來模仿一個粒子與它更古老的自我相遇的行為。 以 出版的這項作品顯示了在這種設定中如何自然地出現自我相容, 但沒有在時刻發出一個回的訊號。 粒子的路是被仿真象,沒有轉移的。

相类似, [[FLT: 0]] quantum 擦除器 [ 和 交換 實驗顯示, 關聯性可以看似重寫歷史, 但這又是衡量和判斷的特征, 而不是過去的現實。 Steins; Gate的天才是把這些抽象的可能性當作實際, 使人類的人物成為永遠可能擁有的工具。

真實世界與 Steins; Gate 的概念

節目中的特定元素在尖端研究中微弱,

  • 將資訊傳到過去: PhoneWave 的核心功能—— 傳送資料到前一刻—— 沒有類似外在虛構。 最接近的現實是延迟選擇量子擦除器, 在那里, 已經做了一個測量, 似乎可以決定在量度之前所取光子的路徑。 沒有傳送任何訊息; 關聯是選取的 。
  • 物理學家們測量了宇宙的基本常數和初始条件, 以及小變化會產生無生命的宇宙。 Steins; Gate 1%的差值阈值回應了理论地貌模型想像其他可能宇宙的方式, 但这些宇宙並非因果連結。
  • 學習史坦納:[跨時鐘變動保留記憶的能力,就像埃弗雷特分支之間的個人身份的哲學思維實驗。 一些量子意识猜測 — — 大多是主流科學之外 — — 想像觀察者的意识流能追蹤到一個分支,但沒有證據支持此點。
  • 該節目提到Kerr黑洞(spinning black poole)是可能的關卡,是Roy Kerr1963年解决愛因斯坦方程式问题的點頭。 一些理論家探索了Kerr黑洞的環狀奇特性能否起到可轉移的蟲洞作用,但不稳定性和辐射的落下可能破坏任何通道。
  • SPN的小型黑洞秘密實驗借用了像 Randall-Sundrum 的外觀模型語言, 這種模型的引力在TeV 比例上變得強大。 真正的 LHC 搜尋找不到任何證據來證明微黑洞, 它們的形成需要能量, 遠超於撞擊者所能达到的。

為什麼Steins;Gate的科學共振

Steins; Gate 忍耐是因為它會尊重觀眾。 作家們將量子物理、一般相对性、神經科學等术语编成一成一體的内部邏輯。 當冈部與分離表交戰時,他不只是在推動一個陰謀裝置;他正面對數十年来佔領物理學家和哲學家的定決性對決性問題。 節目的吸引性領域與混亂理論中的动态吸引者概念相仿,在混亂理論中,系統會向某些穩定狀態轉移。這讓故事有了一種科學的基礎感,即使它會跳入幻想中。

系列的粉絲們常常會在多世界的解釋、哥德爾的旋轉宇宙或祖父悖論上看到自己,這不是因為表演是物理演講,而是會激起好奇心。 在公共與科學的交往可以感到分裂的時代,斯泰因斯;蓋特扮演大使,把高觀念的理念轉換成情感的關鍵。 愛人總會死的世界線的悲劇,成了體驗結的沉痛方式。

正在形成想象和現實

Steins; Gate 的時間旅行描述從真正的量子概念中汲取力量而不受其约束。 漫畫世界的判斷提供了一個哲学表弟,對世界的分線,量子的纠缠提供了非本地連結的词汇,反復的解釋暗示了過去變化的可能。 然而,這些科學想法, 嚴格的形狀,都無法讓文字信息昨天傳達。 實際物理要求防火牆 — — 光速、時間保護猜測、無訊號定理 — — 任何微波爐都無法克服。

系列的成績比預測精度要少:它讓理論物理的邊界感到個人性。 不同度量表、吸引器域和世界線之間的絕望跳跃都是虛構的工具, 但它們邀請觀眾仔細思考時間的本质。 這種邀請比實驗室的任何裝置更能讓故事保持生命。 Steins 的科學不是時空機的藍圖。 這是一面鏡子, 讓我們想起我們想要說的是甚麼和可能仍然是什麼的故事的界限。