时空旅行可能吗?科学家:穿越未来是可实现的

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  现在很多电影呈现了“时空旅行”这个科幻主题。我们生活中都有自己后悔的事情,因此油然而生的“追溯以前”概念是非常吸引人的想法。谁不想修复过去,或者抹去对人生产生负面影响、令人遗憾的历史事件呢?或者对于那些更加关注未来的人们而言,如果穿越时间,亲眼见证未来将发生的某个重大事件——例如人类首次登陆火星?

  但正如一位科学家所指出的,我们都在不断地时空旅行——但只是朝前一个方向。我们不可避免地向未来前移1秒,时间总是向前运行,如果人们希望的话,可以时间运行得更快一些。

  美国俄亥俄州立大学天体物理学家保罗⋅萨特(Paul Sutter)说:“事实上,我们可以像自己希望的那样向前穿越到未来,这仅是一个速度快慢的问题。”他引用爱因斯坦的狭义相对论中的证据,表明时间概念的相对性,主要取决于你移动速度的快慢。

  萨特指出,你穿越空间速度越快,你穿越时空的速度将减缓。我们已在喷气式飞机上使用超精确原子钟进行了测试,GPS系统提供精准度描述。科幻小说经常描述时空旅行需要复杂的装置穿越时间,而事实上你所需要的只是一个非常大的火箭。

  这意味着宇航员已经是时间旅行者,因为他们会进入太空,并在国际空间站中生活,有时会持续几个月时间。在国际空间站大约每秒8公里的飞行速度下,意味着人类在国际空间站的移动速度比地球快,宇航员的年龄增长速度会比地球慢一些。

  近年来,许多科幻作品都聚焦时空穿越至过去,因此研究人员关于时空旅行提出了一些有趣的问题,例如:你是否能回到过去杀死自己的祖父母(这个问题有时被称为“祖父悖论(grandfather paradox)”)。

  萨特指出,宇宙物理学似乎禁止这种情况的发生,至少就我们看来是这样的。但令人惊讶的是,爱因斯坦的一些广义相对论等式可能会让时间旅行成为可能(广义相对论基本上讨论了巨大物体如何扭曲时空,我们感觉应该是重力)。

  那么爱因斯坦的广义相对论怎样能使时间旅行成为可能呢?一种方法是突破宇宙速度极限,运行速度超越光速,但很可能这是行不通的,因为超越光速运行的物体需要拥有无限质量;另一种可能是在时空节点之间形成“虫洞(wormholes)”,尽管这可能只适用于微小粒子,但是它具有诸多可能性。

  萨特说:“当提及过去,广义相对论的数学概念允许实现一些奇特的场景,你可以结束你的过去。但是所有场景最终都违背了其它已知物理学,例如:要求负质量或者无限长的旋转圆柱体。为什么广义相对论允许时间穿越,但是其它物理理论总是破灭这一美好期望呢?我们真的不知道。”

  但这并不意味着科学家就此放弃探索时空旅行,2015年,东地中海大学(EMU)研究人员阿里⋅奥维昆(称,在有暗物质的区域可能存在虫洞。暗物质是一种理论存在的物质,它不能使用望远镜或者其它方法进行探测,但它确实会在其它天体引力作用下呈现存在性。虽然他的计算公式表明虫洞存在于暗物质区域,但是他表示仍在继续搜寻相关证据。他说:“它仅是一个数学证据,我希望未来有一天能够找到直接的实验证据。”

  甚至全球闻名的物理学家史蒂芬⋅霍金(Stephen Hawking)在今年去世之前也对时间旅行概念十分着迷,他曾在《每日邮报》上撰文讨论了黑洞如何使时间旅行成为可能,他认为黑洞就像一个“天然时间机器”,如果飞船和宇航员进入黑洞执行任务5年时间,返回地球时会发现已度过了10年时间。然而,以色列理工大学物理学家阿摩司⋅艾恩(Amos Iron)指出,环绕一个黑洞的“时间机器”,在快速运转之前就可能完全瓦解。

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