【菜科解读】

在爱因斯坦的广义相对论方程中，我们推出了宇宙时空曲率，进而得到引力场方程，科学家发现在许多“假设宇宙”中允许时间旅行的发生，比如旋转宇宙模型。

　　早在1949年，新泽西州普林斯顿高等研究院科学家哥德尔发现了爱因斯坦引力场方程的神秘解，当处于解赋予的“旋转宇宙”中时，物体运动可沿着一条封闭的曲线进行，即“封闭类时曲线”，它可描述伪黎曼流形中粒子在时空中运动的世界线（四维时空中的轨迹）。

曲线定义下的粒子可通过时间循环而回到原来的空间中，当然“封闭类时曲线”并不是一种时间机器，它不能带你回到过去，但如果沿着这条奇异的路径，你将会前往未来的时空，然后在回到原点，恢复原来的时空状态，这就有点儿像你向左转后发现自己回到了上个星期。

　　依据哥德尔宇宙（整体旋转宇宙）中存在的奇怪路线，科学家认为我们似乎可以“超光速”旅行，然而我们现实中的宇宙可以想象为在大质量天体周围围绕着“看不见的曲线”，如同蹦床上的保龄球。

哥德尔宇宙具有一个无限宽的旋转中心轴，以及无限长的物质分布，这个理论已经在过去从数学的角度进行了研究，但该团队的理论物理学家沃尔夫冈·施莱希第一次对该情况进行了可视化预见。

科学家使用射线来跟踪模拟一个类似地球的物体处于圆柱状旋转宇宙中所发生的情景，通常情况下，射线跟踪可绘制一条从虚拟摄像机到三维空间的直线。

　　哥德尔宇宙存在两个不同的特点：第一，由于哥德尔宇宙是一种整体旋转式的时空，光线在其中以螺旋态移动；

第二，旋转宇宙的外部“线速度”比内部要快，因此这里就存在一个逻辑上的半径，可以满足运行速度超过光速，但是光线不能穿过图3中的中轴线，这样类似地球状的物体就像一面镜子的对称镜像，将光线反射回中心。

此外，对光线的控制还可以取得一些奇怪的效果，在地球前部的光线呈现出扁平状，来自地球后面的光线被圆柱形的地平线所反射，这样前后光线抵达就会出现时间差，这就是对“过去”的可视化成像。

　　其中最引人注目的是，你可以在不同的时间点上“同时”看到同一个物体的两个可视化图像。

根据沃尔夫冈·施莱希介绍：“当研究团队沿着圆轨道移动那个地球时，发现了更多奇怪的现象，在不同的时间点上，许多其他图像也接踵而至，形成类似连贯性的时空扭曲景象。

奇怪的是，其中并不涉及现实宇宙中的时间旅行，这只是将宇宙的外观在给定的时间点上进行重新创建。

为了将时间旅行进行可视化表达，研究小组将一个球体沿着封闭类时曲线运动，为了简单起见，使用颜色来表示其年龄（时间旅行前后）变化。

　　科学家们将年轻（未来）的红色球体与年老（过去）的蓝色球体沿着封闭类时曲线进行碰撞，模拟一个物体进行时间旅行时发生的现象，很显然两者接触后红色的球体沿着封闭类时曲线向未来移动，它最终还会进入环路回到过去，即变成蓝色球体所代表的时空，这一过程将往复进行。

同时，蓝色的球体则会离开封闭类时曲线，由于它并不向未来移动，因此其颜色继续加深，变成了紫色，代表其处于年龄更老的过去。

　　从上面这个模拟视频可以看出，似乎物体很难回到未来，但是它提供了关于爱因斯坦理论独特的解，来自马萨诸塞州科技学院研究人员马克斯·特格马克认为我们发现光线跟踪可视化可以深化我们对广义相对论的理论。

科罗拉多大学研究人员安德鲁·汉密尔顿也同意这个观点，这个视频让奇怪的时间旅行变得可以理解，但重要的是我们还不知道为什么在我们的宇宙中，时间似乎只向前移动，根据物理定律，我们宇宙中的物体无法在时间轴的前后移动，而可以在空间中自由移动。

　　从更深层次的角度看，物体的因果关系（物理定律）是宇宙最深的奥秘，而方程中也可能存在因果关系失效的地方，就比如哥德尔宇宙，可能为我们提供了一个新的关于时间旅行的研究途径。

我们目前所知的哥德尔宇宙并不是我们现实中宇宙的模型，在这个宇宙时空里，宇宙的旋转可以带动边缘的光线，沿着封闭曲线运动。

这与我们宇宙中的黑洞旋转类似，黑洞的引力拖动了周围时空的旋转，形成一个旋转的球体，科学家迈克尔·布塞认为我们期待类似的效应出现于其他时空区域，也可能存在于我们的宇宙中。

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玩转科技趣无限 燃动春日筑华章——西流湖小学第三届科技运动会精彩落幕

2026年4月23日，伊河路小学教育集团西流湖校区迎来了一场穿越时空、叩问未来的科技盛会——“探时空经纬，揽星河万顷”第三届科技运动会。

绿茵场上，历史与未来交汇，想象与创造齐飞。

伴随着激昂的音乐，活动正式拉开帷幕。

在中原区少先队总辅导员鹿坤的郑重宣布下，彩球腾空飞扬，《运动员进行曲》瞬间点燃全场！国旗班昂首阔步，尽显飒爽英姿；

郑州科技馆的专业裁判员团队紧随其后，化身赛场上的公正守护者，用专业与严谨为科技竞技护航。

各年级方阵依次入场，朝气蓬勃。

入场式以“穿越时空的科技之旅”为主题，各年级演绎科技演进历程。

一年级以“古代文明”为主线，手持火药、司南、字模与纸鸢，致敬中华智慧；

二年级以“交通变迁”为脉络，从绿皮火车到复兴高铁，生动演绎“中国速度”；

三年级化身“小小太空人”，平衡车与飞行器交织出探索星辰大海的画卷。

每一个年级都是一段科技史，每一张笑脸都是一颗未来之星。

在《祖国不会忘记》的旋律中，湖小少年从四方汇聚，组成“火箭”造型，翻花变幻红、黄两色。

随着“点火！升空！”的口令，少年们如繁星四散，展现出“聚是一团火，散是满天星”的精神风貌。

随后，全体学生唱响军歌，军体拳虎虎生风，气势如虹，尽显新时代少年的坚韧与担当。

科技秀环节将现场气氛推向首个高潮。

郑州科技馆的机器人舞团以酷炫舞步点燃全场；

科学秀《极寒之旅》将深奥原理化作舞台奇迹，带领孩子们走进奇妙的科学世界。

科技竞技赛更是精彩纷呈。

一年级“回形针水上漂”中，亲子屏息凝神，看回形针奇迹般浮于水面；

“纸船承重”里，纸船承载数枚硬币，孩子们紧张地数着、喊着。

二年级“冲浪风火轮”赛道上，亲子搭档奋力冲刺；

“纸桥承重”现场，孩子们惊叹于结构的力量。

三年级“智构云桥”前，亲子默契配合，鲁班榫卯结构桥逐渐成形；

“铁丝陀螺”制作区，陀螺飞旋的瞬间吸引全场目光。

每一次尝试都是思维的碰撞，每一次成功都是自信的绽放。

此外，科技展品体验区让孩子们零距离接触光导传声、气泡竞赛、农夫过河等互动项目，科学不再是书本上的文字，而是触手可及的奇妙世界。

本次盛会是科学与生活的诗意相遇，更是科学教育加法的精彩答卷。

西流湖小学将继续以馆校协同、课程融合、活动赋能培育学生创新素养，为中原品质教育高质量发展贡献 “湖小智慧”，让少年科创梦与时代同频、与未来同行！（刘晓银/文 唐睿/图）