《复仇者联盟：终局之战》利用时间旅行和量子力学试图恢复宇宙
在《复仇者联盟：无限战争》的结尾里，宇宙中一半的人口（包括正派英雄和反派坏蛋）都在萨诺斯(Thanos)（灭霸）(乔什·布洛林饰)的指缝间消失了。
那么正在热映的《复仇者联盟4：终局之战》如何能使他们回归？
有经久不衰的电影情节设计：时间旅行。再加上大量令人惊讶的科学术语包括：量子力学，德意志主张，特征值和倒置的莫比乌斯带。
别以为你在电影中所听到的一切不过是出自于某个疯狂编辑之手。《终极游戏》中的很多关于时间旅行的概念，至少在名义上都跟最近的科学理念，模拟和推测相关。
让我们走进量子时间旅行科学来看看“特征值”是否真的能拯救宇宙，前方轻微剧透预警。
时间旅行101电影的关键前提就是要想回转宇宙中逝去的一半生命，就必须要先找到造成这一后果的第一块原石：力量原石。
问题是，灭霸已经在前几天毁灭了这几块原石，所以原石只能在过去找到。剩余的复仇者就必须走过回到不同地点的复杂的时间之旅。
时间旅行是否真的可能？自从一百多年前爱因斯坦发表他的狭义相对论后，我们就知道到去到未来的时空旅行要相对容易点。
你所需要做的就是尽可能地接近光速，理论上你就可以在短短的一生中走过上百万年的时间。
但是你能回到过去吗？这一远大理想似乎要更困难些，以下给出一些充满挑战性的可能的建议。
祖父悖论穿越时光回到过去会于现实中引起明显的逻辑矛盾，譬如众所周知的祖父悖论。
不尊敬前辈，你不会有好下场的。
如果你穿越回去杀掉你年轻时的祖父，那么你就不会出生，但是如果你没有出生，又是谁杀掉了你的祖父？
科学家对这类时间循环有多种理论解释（物理学家们叫它闭环类时间曲线）。一些理论认为这在物理学上根本不可能，所以回到过去是永远不会发生的。
但是我们知道，也多亏了爱因斯坦，旋转中的黑洞可以同时扭曲空间和时间，这也就是为什么在第一张黑洞的照片中，黑洞的一侧明显比另一侧亮的原因。
在电影中，电影角色们先是调侃了其它像是《回到未来》和《终结者系列》这类认为时间旅行可行的科幻电影。
不同的是，终局之战提出了一个现实的可供选择的想法，改变过去会创造一个全新的宇宙，所以被称为撕裂或者分出多条时间线。在物理学上，这个想法被称作多重宇宙理论。
时间旅行理论认为，过去的改变会造成多重未来时间线。
为了避免这个问题，复仇者们准备去过去的时间线中借取原石并在当前时间线中使用，当使用完成后再将其送回去。但是这会行之有效吗？
进入量子力学的世界量子力学在电影里多次提到，实际上现在有很多新兴的量子力学理论与量子时间旅行有关，包括一些潜在地解决了祖父悖论的理论。
在量子力学中，微观粒子更像一道不确切的概率波。举个例子，你绝对不能同时精确地知道微观粒子此刻的位置和它运动的方向。你唯一能知道的是它存在于某个确切地方的概率是一定的。
电影中提到的一位名叫大卫·多伊奇（David Deutsch）的英国物理学家将这一想法和“多世界理论”相结合，你会发现如果你用概率来表示所有事物，那么“祖父悖论”将消失。
和微观粒子一样，回到过去的人只有一个杀掉他祖父的确切概率来打破因果循环。这已得到了成功的模拟。
这看起来很奇怪，虽然一些电影中的专业术语可能有点夸张，但你要明白，真正的量子科学是比编剧能够想象到的还要奇异。很明显，即使是科学家也在努力弄明白量子理论的含义。
为了效果而使用的术语时间旅行理论的场景（该片中不少见）都充斥着科学术语，有些用得不合时宜，有些恰到好处。
以下是一些我们在时光旅行电影里能听到的名词：
特征值：在讨论他们时间旅行的途径时，托尼·斯塔克和布鲁斯·班纳提到了特征值，这一线性代数中基础得不能再基础的概念，让这段影片成了一个煞费苦心的“看电影侃数学”的典型案例。
简评：含糊不清“侃”数学。
普朗克尺度：普朗克尺度涵盖了很多极小的物体。普朗克长度、时间和质量是物理学中的几倍单位。一个普朗克长度为1.616 × 10−35m。是十分小的。
它是光在一个普朗克时间内走过的长度——普朗克时间也是一段极短的时间。电影里穿越的基础是量子机，所以讨论普朗克尺度并不偏题。
简评：普朗克说的对。
反莫比乌斯环
莫比乌斯环
时间旅行的术语也讨论了翻转莫比乌斯环，一个正常的莫比乌斯环只有一个面 ，你可以拿一张纸条将它扭曲一次，然后粘在一起，便能很容易地制作出来。
虽然莫比乌斯环有着一系列有趣的数学性质，但除了一些高层面上解释祖父悖论的尝试，在技术上它与时间旅行并没多少相关性。
简评：稍微歪曲了原理论。
总评从科学的角度来看，一部有着丰富时间旅行情节基础的新电影是有意思的，而且这部电影在深入充满专业术语和不同的时间旅行含义的情节时，没让人感到晦涩难懂。
尽管有些数学术语很明显是为了增强效果，该片情节还是很努力地部分遵循了近期的关于时间旅行的高层次思想。
时间旅行是一个引人入胜却几乎令科学家在很远的将来都无法实现的科学概念，以时间旅行作为一部能飞上天，能遁入原子，能毁灭宇宙和改变现实的超级英雄的电影的核心真是再合理不过了。
一想起时间旅行悖论我就泪流满面...漫威工作室
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翻译：天文志愿文章组
审核：天文志愿文章组
排版：零度星系
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：
theconversation/avengers-endgame-exploits-time-travel-and-quantum-mechanics-as-it-tries-to-restore-the-universe-115705
本文由天文志愿文章组翻译自Michael Milford和Peter Stratton的《Avengers: Endgame exploits time travel and quantum mechanics as it tries to restore the universe》作品，如有相关内容侵权，请于三十日以内联系运营者删除。
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