時(shí)間旅行與曲速引擎：快速穿越時(shí)空的科學(xué)指南

1 緒論/ 1
2 時(shí)間、時(shí)鐘和參照系/ 11
2.1 威爾斯式的時(shí)間旅行/ 12
2.2 對時(shí)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(diǎn)/ 25
3.2 邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)/ 26
3.3 相對論的兩個(gè)原理/ 30
3.4 洛倫茲變換/ 31
3.5 不變間距/ 33
3.6 時(shí)鐘同步與同時(shí)性/ 35
3.7 光障/ 38
3.8 “零質(zhì)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(guān)系：總結(jié)/ 46
5 向前的時(shí)間旅行與雙生子“悖論”/ 49
5.1 時(shí)間膨脹和4只時(shí)鐘的故事/ 50
5.2 雙生子“悖論”/ 53
5.3 不變間距與固有時(shí)間/ 54
5.4 現(xiàn)實(shí)想法與實(shí)驗(yàn)/ 58
5.5 通過《夏季之門》最后再看一下前往未來的時(shí)間旅行/ 60
6 “出發(fā)，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(gè)問題/ 69
6.5 實(shí)驗(yàn)證據(jù)/ 71
7 時(shí)間箭頭/ 77
7.1 熵、熱力學(xué)第二定律以及熱力學(xué)時(shí)間箭頭/ 80
7.2 前因、后果及因果時(shí)間箭頭/ 84
7.3 宇宙學(xué)時(shí)間箭頭/ 86
8 廣義相對論：彎曲的空間和翹曲的時(shí)間/ 89
8.1 引力與電磁學(xué)/ 90
8.2 質(zhì)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(shí)間/ 98
8.6 廣義相對論/ 100
8.7 廣義相對論的三個(gè)經(jīng)典驗(yàn)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(shí)間機(jī)器/ 122
9.5 “越發(fā)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(shí)間機(jī)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(fù)面”：奇異物質(zhì)/ 155
11.1 負(fù)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(xué)都用過鏡子/ 168
11.5 量子利息與卡西米爾效應(yīng)/ 170
11.6 負(fù)能量與經(jīng)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“瓶子里的飛船”/ 182
12.5 更多關(guān)于曲速引擎的問題/ 183
12.6 出路在哪？/ 184
12.7 時(shí)間機(jī)器的毀滅與時(shí)序保護(hù)/ 185
13 圓柱體與弦/ 191
13.1 卷曲的宇宙/ 192
13.2 一個(gè)“旋轉(zhuǎn)”的宇宙/ 193
13.3 圓柱狀時(shí)間機(jī)器/ 194
13.4 馬雷特的時(shí)間機(jī)器/ 196
13.5 戈特的宇宙弦時(shí)間機(jī)器/ 203
14 尾聲/ 213
附錄/ 221
附錄1 對伽利略速度變換的推導(dǎo)/ 222
附錄2 對洛倫茲變換的推導(dǎo)/ 223
附錄3 對時(shí)空間隔不變性的證明/ 228
附錄4 對x'、t'軸相對于x、t軸的方向說明/ 229
附錄5 光鐘造成的時(shí)間膨脹/ 231
附錄6 霍金定理/ 235
附錄7 馬雷特時(shí)間機(jī)器中的光管/ 242
參考文獻(xiàn)/ 245
索引/ 253