我们生活在一个旋转的宇宙中吗？如果我们

　　宇宙是旋转的吗？ (Image credit: David Wall via Getty Images)

　　据美国太空网（By Paul Sutter）：我们知道行星是旋转的，但整个宇宙呢？不，宇宙似乎不旋转；如果真是这样的话，时间穿越到过去也许是可能的。

　　尽管整个古代的人们都认为天空是围绕着世界旋转的，但1949年，数学家库尔特·哥德尔（Kurt Gdel）首次提出了旋转宇宙的现代公式。他用阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论的语言这样做，以此来纪念他在普林斯顿的朋友和邻居爱因斯坦本人。

　　但这一学术“荣誉”的过程走向了一个不同于你想象的方向，因为哥德尔用旋转宇宙的例子来证明广义相对论是不完整的。

　　哥德尔的旋转宇宙模型相当人造。除了自转，他的宇宙只有一个成分：一个负的宇宙常数，它抵抗了自转的离心力，使宇宙保持静止。

　　但这个宇宙的人工性质并没有困扰哥德尔。相反，他的主要观点是广义相对论完全允许旋转宇宙的可能性。哥德尔用他的旋转宇宙来证明广义相对论允许时间穿越到过去，这是应该被禁止的。

　　带着宇宙旋转

　　生活在一个旋转的宇宙中确实很奇怪。首先，所有观察者都认为自己是旋转的中心。这意味着，如果你把自己停在某个地方，并确保自己完全静止，你就会看到宇宙在你周围旋转。但如果你拿起相机，移动到其他地方，甚至是遥远的星系，你仍然会看到宇宙围绕着你的新位置旋转。

　　这难以置信地难以想象，但这与在一个不断膨胀的宇宙中，所有观察者都将自己视为膨胀中心的想法并无太大不同。

　　你离任何一个观察者越远，旋转速度就越大。这不仅仅是物质的旋转，而是时空本身的旋转。这意味着，光总是被迫遵循时空的曲率，从而产生一些奇怪的旅程。当观察者发出的光束在时空旋转中被扫过时，它会弯曲离开。在某个遥远的点，旋转会太大，光线会转向并返回观察者。

　　这意味着，在旋转的宇宙中，你能看到的距离是有限的，除此之外，你所观察到的只是你过去的自己的重复图像。

　　这种奇怪的行为不仅适用于光。如果你坐上火箭，在旋转的宇宙中发射，你也会陷入旋转。因为这种旋转，你的运动会加倍。然而，当你回到出发点时，你会发现自己还没离开就已经到达了。

　　从某种意义上说，一个旋转的宇宙将能够将你的未来旋转到你自己的过去，让你回到过去。

　　坐着不动

　　这是哥德尔对广义相对论的主要反对意见。作为我们对空间和时间的终极理解，该理论不应允许向后的时间旅行，因为时间旅行到过去违背了我们的因果关系概念，并引入了各种令人讨厌的时间旅行悖论。相对论并没有自动使时间旅行变得不可能，这一事实向哥德尔表明爱因斯坦的理论是不完整的。

　　谢天谢地，我们没有看到任何迹象表明我们生活在一个旋转的宇宙中。如果宇宙在旋转，那么来自天空相反方向的光将在一个方向上红移，而在另一个方向上将有等量的蓝移。天文学家将这一测试应用于遥远星系的调查，甚至应用于宇宙微波背景，这是宇宙只有38万年历史时留下的光。这些测试的结论是，如果宇宙在旋转，那么它的旋转速度将低于每世纪10度-17度。

　　但哥德尔的反对意见仍然成立。自1949年以来，物理学家为广义相对论创造了其他方法，以允许向后时间旅行、虫洞、比光速更快的“曲速驱动”（称为阿尔库比尔驱动），以及围绕无限长圆柱体的特殊路径。但所有这些发明都依赖于某种奇特的物理，打破了我们对宇宙运行方式的理解，比如负质量物质。

　　但哥德尔的旋转宇宙只是一个观测测试的问题，而不是与已知物理学的根本突破。我们可能会发现自己身处一个旋转的宇宙，就像我们身处一个膨胀的宇宙一样容易。我们的物理学知识中没有任何东西可以阻止这种宇宙的存在，所以我们的物理学常识中也没有任何东西能够阻止向后的时间旅行。

　　也许哥德尔是对的，我们还有更多关于宇宙的知识。