应该会的。不管你信不信,归正我信了。
从上世纪的片子《回到将来》到如今《异星战场》,从用汽车飞速穿越时空到用特殊“神器”完成异地穿越。时空穿越不断是科幻片子创做经久不衰的话题,那么时间游览曾一度被认为是科学狂想,许多研究它的科学家被认为是吊儿郎当。在继警告人类勿主动与外星人接触以后,英国闻名物理学家斯蒂芬·霍金又抛出惊人言论。
在一篇切磋若何建造“时间机器”的文章中,详尽阐发了人类若何操纵天然法例实现“时间游览”的可能。那么时空穿越能实现吗?
极速能够穿越到将来
“在牛顿的时空看里,时间和空间不受任何物量及运动的影响。
很明显,在如许的绝对时空看里,时间游览不具有理论根底,它的存在只是一种妄想。 但是狭义相对论的提出,对牛顿的绝对时空看产生了一次严重变化。” 物理学博士、科普做家卢昌海在《时间游览: 科学仍是妄想?》一文中谈到,“在狭义相对论中,时间和空间不再是绝对的概念,而是与参照系的抉择密切相关。
特殊是,在运动参照系中时间的流逝会变慢,那是闻名的时间延缓效应,它的存在已经被物理尝试所证明。狭义相对论所带来的那种新成果,为时间游览开启了第一种具有理论根据的可能性, 那就是面向将来的时间游览成为了可能。”
据卢昌海介绍:根据狭义相对论,假设有人想要到将来往游览,他所需要的时间机器就是一艘可以以接近光速的高速运行的飞船。
好比他想在二十年的飞翔时间后可以抵达两万年后的地球上,他所要做的就是让飞船以相当于光速99。99995%的速度飞翔十年,然后以不异的速度往回飞。那么二十年后,当他回到地球上时,地球上的日历已经翻过了整整两万年,“他能够如愿以偿地看到两万年后的人类社会 。
回到过往困难重重
与穿越到将来差别,在狭义相对论的框架下回到过往没有理论上的可行性。
卢昌海说:“假设必然要对狭义相对论的数学框架做广义诠释的话,那么只要超光速的运动才可能招致某一类参照系中时序的倒置。
但是狭义相对论自己在亚光速与超光速之间设置了一个光速壁垒,没有任何已知的物理过程可以使本来亚光速运动的物体 (包罗人) 进进超光速运动形态。因而在狭义相对论的时空框架内,时间游览家能够抵达将来,但却不克不及重返过往,那与我们在空间中自在安适的运动比拟,显然还差得很远。
那么我们还有可能回到过往吗?
卢昌海说:“在狭义相对论之后又过了十年,爱因斯坦提出了广义相对论。在广义相对论中,时间和空间不只如狭义相对论中一样与参照系的抉择密切相关,
并且还有赖于物量的散布与运动。
由此产生的一个差别于狭义相对论的重要成果是:我们对‘将来’的定义不再是绝对的了,它会遭到物量运动的影响。在差别时刻、差别地点,‘将来’有可能指向差别的标的目的。”
“那是一个别致的成果,它表白时空在某种意义上就像流体一样会遭到运动物量的挈曳,以至连时间的标的目的都有可能因挈曳而改动。
”卢昌海阐明道,“既然时间的标的目的能够被物量的运动所挈曳,那么有没有可能存在某种物量的散布与运动,它对时间标的目的的挈曳如斯显著,以致于把将来标的目的挈曳成过往标的目的,以至让差别的时间标的目的首尾相接, 连成一条闭合曲线呢?如许的闭合曲线假设存在,无疑就是一种时间机器。
但若何才气实现那样的时间机器呢?卢昌海介绍说, 物理学家们提出了良多想象,我们经常在科幻小说和科幻片中看到的虫洞就是此中之一。
虫洞是捷径也是绝路
那么事实什么是虫洞?它又为什么会被科幻小说家视为星际游览的东西呢?
卢昌海举例说:“在一个苹果的外表上从一个点到另一个点需要走一条弧线,但假设有一条蛀虫在那两个点之间蛀出了一个虫洞,通过虫洞就能够在那两个点之间走曲线,那显然要比原先的弧线来得近。
把那个类比从二维的苹果外表妥帖到三维的物理空间,
就是物理学家们所说的虫洞。”更有意思的是,“虫洞不只是空间游览的通道,并且还能够做为时间游览的东西。只要让虫洞的出进口以接近光速的速度做恰当的运动,就能够将虫洞改变成时间机器”。
但是要想间接通过虫洞穿越其实不简单,起首得成立起虫洞。科学家研究发现虫洞中必需存在某种能量为负的奇异物量。“但不幸的是,迄今所知的所有那些负能量物量都是由量子效应产生的,数量极其细小。”卢昌海说,“而为了庇护一个半径为一公里的虫洞所需要的负能量物量的数量相当于整个太阳系的量量。
但那还不敷,因为如许大小的虫洞其实不合适星际游览。卢昌海在《虫洞: 游览家的天堂仍是探险者的天堂?》一文中介绍说:“根据广义相对论,物量在通过像虫洞如许空间构造高度弯曲的区域,会碰着一个非常棘手的问题, 那就是张力。
那是因为引力场在空间遍地的散布不平均所形成的,它的一种各人熟悉的表示形式就是海洋中的潮汐。因为那种张力的感化,当星际飞船接近虫洞的时候,飞船上的乘员会渐渐觉得到本身的身体在沿虫洞的标的目的上有被拉伸的觉得,而在与之垂曲的标的目的上则有被挤压的觉得。当飞船间隔虫洞还有1000公里的时候,那种张力已经超出了人体所能承担的极限,所有的乘员都将在致命的张力感化下丧命。
再往前飞一段间隔,飞船自己将在可怕的张力感化下崩溃,最末疯狂增加的张力将把已经成为碎片的飞船及乘员撕成一长串亚原子粒子。”因为张力的问题,虫洞的半径需要到达一光年以上,不然人是无法从虫洞中穿越的。
此外,当我们将虫洞改变为时间机器时,还会碰着另一个棘手的问题,那就是虫洞的自激效应。
卢昌海说:“虫洞一旦成为时间机器,任何细小的量子涨落都有可能通过如许的虫洞返回过往,与它自己产生叠加。
那种叠加过程能够在零时间内反复无限屡次,由此产生的自激效应足以在瞬息之间将时间机器彻底摧毁。”因而,用虫洞做为时间机器的前景是不容乐看的。