北京時間8月5日,估計不可能回到過去,但我們能穿越到未來嗎。
2009年,英國物理學家斯蒂芬霍金為時間旅行者舉辦了一個聚會可是,這次聚會的邀請是一年后才發出的,所以只有來自未來的時間旅行者才能在約定的日期和地點去赴約當然,我們都知道最后的結果:除了霍金,沒有人來參加聚會霍金本人認為時間旅行是不可能的退一步說,即使時間旅行是可能的,霍金等研究人員認為,你永遠無法回到你的時間機器被制造出來之前
簡單來說,蟲洞是連接宇宙中兩個不同時空的狹窄隧道,可能跨越10億光年或更遠的距離,也可能在不同的時間點
那么,如果你將來要去旅行呢那是另一回事
事實上,我們一直都是時間旅行者,因為我們身處時間的洪流中,每分每秒都在從過去走向未來但是時間就像一條河,在不同的地方以不同的速度流動就目前的科學而言,我們確實有幾種方法去旅行到未來
1.通過速度的時間旅行
穿越到遙遠的未來,最簡單,最實用的方法就是達到非常快的速度根據愛因斯坦的狹義相對論,當你以接近光速的速度行進時,你感覺到的時間會比外界慢
這不僅僅是一個猜想或思想實驗,而是經過測量的物理學家進行了一項實驗,將兩個原子鐘放在噴氣式飛機上高速飛行,而另一個仍在地球上結果表明,高速飛行中的原子鐘運行更慢
當然,就目前的飛機而言,這種影響很小但是如果你在一艘以90%光速飛行的宇宙飛船上,你的時間將比地球慢2.6倍也就是說,你的速度越接近光速,你的時間旅行就會越極端
愛因斯坦認為瞬時空間轉移或時間旅行可以通過蟲洞來完成
目前人類科技所能達到的最高速度可能來自于大型強子對撞機,質子嗖嗖通過其圓形隧道的速度可以達到光速的99.999991%根據狹義相對論,我們可以計算出這些質子中的一秒相當于27,777,778秒,也就是大約11個月
正因為如此,粒子物理學家在研究衰變粒子時,必須考慮時間膨脹的影響在實驗室里,介子通常在2.2微秒內衰變,但是快速運動的介子,比如宇宙射線撞擊高層大氣時產生的介子,需要10倍的時間才能衰變
2.重力時間旅行
這種時間旅行的方法也受到愛因斯坦理論的啟發根據他的廣義相對論,你感受到的引力越強,時間移動就越慢
例如,你離地球中心越近,引力就越強換句話說,你的腳比你的頭要長同樣,這種影響是可以衡量的,盡管它極其微小2010年,國家標準與技術研究所的物理學家將兩個不同高度的原子鐘放在架子上,相差33厘米,并測量了它們計時速度的差異人們發現,較低位置的原子鐘運行得更慢,因為它受到稍強的引力
要去遙遠的未來旅行,我們可能只需要一個引力很強的區域,比如黑洞越靠近事件視界,時間流動越慢當然,這也是非常冒險的,因為穿越事件視界之后,你永遠逃不掉而且這種方法的有效性不明顯,可能不值得一試
重力會減慢時間
如果你有通過遠距離到達黑洞的技術,那么旅途中產生的時間膨脹將遠遠大于黑洞周圍任何運動產生的時間膨脹《星際穿越》電影科學顧問基普索恩說,在黑洞附近的行星上停留一個小時,相當于在地球上停留七年,這在我們的宇宙中是極其極端和不可能的
也許最令人震驚的是,根據衛星的速度和它們所承受的重力,GPS要想正常運行,必須考慮衛星的時間膨脹效應沒有這些修正,你手機的GPS功能將無法準確定位你在地球上的位置,甚至達到幾公里的精度
3.時間穿越假死
將時間旅行到未來的另一種可能方式是減緩你對時間的感知,讓你先減緩或停止生理過程,然后再恢復。
細菌孢子可以在假死狀態下存活數百萬年,當它們達到合適的溫度,濕度和食物條件時,它們的新陳代謝就會重新開始一些哺乳動物,如熊和松鼠,在冬眠期間會減慢新陳代謝,大大降低細胞對食物和氧氣的需求
電視劇《迷失太空》中對未來的想象
人類能模仿這些生物嗎在目前的技術水平下,完全停止新陳代謝然后再恢復是非常困難的,這幾乎是不可能的,但是一些科學家正在努力誘導一種至少持續幾個小時的短期休眠狀態這可能剛好足夠一個人在到達醫院之前度過緊急醫療情況,例如心臟驟停
2005年,美國科學家展示了一種減緩老鼠新陳代謝的方法他們將小鼠暴露在小劑量的硫化氫中,硫化氫與氧結合相同的細胞受體實驗中,小鼠核心體溫降至13,代謝率下降10倍維持這種狀態6小時后,小鼠仍能恢復正常,無任何不良反應不幸的是,在綿羊和豬身上進行的類似實驗沒有成功,這表明這種方法可能不適合大型動物
另一種方法是用冷鹽溶液代替血液誘導低溫冬眠這種方法在豬身上取得了成果,美國研究人員目前正在進行人體臨床試驗
4.時間穿過蟲洞
廣義相對論也允許時間和空間上的一些捷徑,即蟲洞。一個
916 年,奧地利物理學家路德維希弗萊姆首次提出了蟲洞的概念,1930 年代,愛因斯坦和納森羅森在研究引力場方程時假設黑洞與白洞通過蟲洞連接,并認為通過蟲洞可以做瞬時的空間轉移或時間旅行簡單來說,蟲洞是宇宙中連接兩個不同時空的狹窄隧道,可能跨越 10 億光年甚至更大的距離,或者不同的時間點
包括斯蒂芬霍金在內的許多物理學家認為,蟲洞會在比原子小得多的量子尺度上不斷出現和消失或許我們能寄希望于捕捉這樣一個蟲洞,并將其膨脹到能容納人類的尺寸當然,這一壯舉需要巨大的能量,但在理論上是可能的
可是,到目前為止,證明這兩種方法的嘗試都失敗了,歸根結底還是因為廣義相對論和量子力學之間的不相容。
5,光的時間旅行
美國物理學家羅恩馬利特提出了另一個關于時間旅行的想法:利用旋轉的光柱扭曲時空理論上,任何落在這個旋轉光柱中的東西都可以在空間和時間中被拖拽,就像你用勺子攪動咖啡后,咖啡上的泡沫也會隨之旋轉一樣
根據馬利特的說法,正確的幾何結構可以引導我們穿越到過去或未來自 2000 年發表這一理論以來,馬利特一直在努力籌集資金,希望能進行一個證明該概念的實驗在這項實驗中,他將在圓形布局的旋轉激光器中投放中子
不過,馬利特的觀點并沒有引起其他物理界人士的重視有人認為他的基本模型所涉及的假設會受到奇點的困擾,而奇點在物理學中是不可能的東西
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