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时间旅行的三种方式,而虫洞的可行性几乎为零

时间:2017-04-21 19:42:45 浏览量:
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霍金先生讲到了要以四维的角度看时间。所有的物体都是三维的,包括你和你坐的椅子,任何事物都有长度、宽度和高度。但是还存在一种维度,即时间维度。而所有的事物在时间上都有长度,人的寿命80余年,石头可以延续数千年,太阳系则能长达数十亿年。

时间旅行的三种方式,而虫洞的可行性几乎为零时间旅行的三种方式,而虫洞的可行性几乎为零

接着以台球桌为例,说明任何事物其实都有小洞和细缝(那为什么不以玻璃为例呢,这样更有说服力),相信这些在三维空间里最基本的物理原理同样适用于四维空间,即在时间的空间里虫洞无处不在。但是虫洞非常微小,是比原子分子还微小的量子泡沫,在量子的世界里,穿越时空的微小隧道或捷径,不断形成、消失、再形成,它们连接了两个独立的区域和两处不同的时间。不幸的是这种真实存在的时间隧道只有10 -33 厘米大小,人类或者宇宙飞船想要穿越其中的话只能通过把虫洞放大数万亿倍。此外,虫洞还面临另外两大致命问题,悖论和反馈。

悖论。一个科学家拿着枪,装好子弹,然后穿越到了1分钟之前(虽然只是短短的1min,也足够说明问题),面对1分钟前还正在装子弹的这个自己开枪,过去的自己死亡了,那开枪的这个人又是谁?这便是个悖论,这完全说不通,这种情形是宇宙学家的恶梦。这样的时间机器会违背主宰宇宙的基本法则,使因果关系颠倒,倘若这样的事情发生,整个宇宙将不可避免地陷入混乱。因此霍金先生认为终究会有状况发生,从而避免悖论的出现,也总会有某种原因避免那位科学家处在射杀自己的困境中,既然如此,虫洞本身就是问题所在。至此,霍金先生认为,这样的虫洞根本不会存在,其原因就是反馈。

反馈。以音箱为例,声音进入麦克风,经过电缆传送,再由扩音器放大,最终由音箱发出。但倘若有太多的声音由音箱返回麦克风,声音便会在此回路中不断折返,并被逐次放大,如不加阻止,反馈信号将毁坏音箱系统。霍金先生认为这同样适用于虫洞,只是虫洞传播的是辐射而不是声音,虫洞一旦张开,自然辐射是巨大的,进入其中并终结于回路,反馈会变得无比巨大以至于将虫洞摧毁。因此,尽管微型虫洞的确存在,但其生命之短暂则无法被用作时间机器。

事实上,霍金先生基本不相信可以利用虫洞,或者其他可能手段重返过去,否则会导致悖论(我在想影片回到未来三部曲中主角回到过去面对自己和正被杀的博士,也是悖论,但影片中的穿越方式不一样),因此回到从前似乎永远不会发生,但对于历史学界却是一种解脱。

这并不意味着所有时间旅行都不可行,霍金先生对时间旅行深信不疑,相信人吗能够跨入未来。

第二种方式,环绕巨型黑洞。众所周知,如同流水一样,时间在不同的地点流逝的速度并不一样。在太空中负责全球定位系统(GPS)的31颗卫星,上面配备的计时系统已十分准确,但每天都会走快大约十亿分之一秒的三分之一,系统必须更正这些偏差,否则这一细微的偏差会导致地球上所有的GPS设备每天出现约6英里的误差。问题并不在于时钟,时钟走得快是因为在天空中时间本身就比在地球上快,产生这种现象的原因是地球巨大的质量。爱因斯坦意识到,物质滞延时间,物体越重滞延时间越长。这一惊人的事实,打开了一扇穿越未来的希望之门。

恰好有一个符合条件的物体,银河系中心的特大质量黑洞,距离我们26000光年,是整个银河系中质量最大的物体,质量相当于400万个太阳。黑洞隐藏在大片气体和星体中,直径为1500万英里的黑暗球体区域,在自身重力作用下挤压成一个点,离黑洞越近引力作用越强。这使之成为一个天然的时间机器,未来宇宙飞船可以挑战利用这一奇观。它首先必须避免被吸入其中,关键要准确无误地沿切线驶过,处于完全正确的轨道并达到精准的速度,如果一切正常 宇宙飞船就会进入一个直径为3000万英里的巨型圆轨道,在这里它就安全了,它的速度足以避免其坠入黑洞。如果某航天局从地球或其他任何远离该黑洞的地方远程操控该任务,会发现飞船沿轨道运行一周需16分钟,但是对于飞船上的宇航员时间会减慢一半,每16分钟的轨道运行,他们实际只需用8分钟时间。试想当宇航员绕着黑洞转了5年返回地球(地球上已经过了10年),发现地球上所有人的年龄都比他们多增长5岁,宇航员们回到的是未来的地球,他们应该经历了一段空间更是时间的旅行。它优于虫洞的地方是不会产生悖论,并且不会在反馈瞬间摧毁自身,但它仍然非常危险,行路迢迢,而且也不能将我们带入非常久远的未来。

第三种方式,趋近于光速旅行。一个奇妙的宇宙事实是,世界上存在宇宙速度极限速度(光速 186000英里/秒),这是世间最快的速度,也是最具权威的科学定理之一,以接近光速的速度移动你就能穿越至未来。试想有一条紧绕地球的极速列车专用轨道,假定这列虚幻列车无限接近光速,列车上的乘客手持通向未来的单程票。列车一圈又一圈绕地球行驶不断加速 ,无限接近光速意味着达到每秒7圈。但无论列车有多大动力,物理法则的限定使它永远无法到达光速,但我们假定它无限趋近于光速,仅略微慢一些。

相对于列车外 ,列车内的时间逐渐减慢,就如同黑洞周围的情形,不过更慢,列车上的一切动作都缓慢下来。试想一个孩子沿列车运行方向奔跑,她的速度与列车速度相加,那她岂不是无意间就打破速度极限了吗,答案是否定的。自然法则通过减慢列车内的时间来防止这一可能的发生,这样她就不可能突破速度极限,时间总是能够减慢,足以保护极限速度不被突破,基于此便产生了通过时间旅行穿梭至久远未来的无限可能。

假设列车2050年1月1日从站台出发,周而复始地环绕地球100年,最后在2150年元旦停下来,此时列车上的旅客仅度过了1周,当他们走出列车,会发现世界发生了天翻地覆的变化,一周内,他们穿越到了未来100年 。

人类已经制造出了类似的仪器,瑞士日内瓦的欧洲核子研究所坐落着世界上最大的粒子加速器。地下深处长达16英里的环形管道内,有一道万亿颗细小微粒所组成的粒子束,机器启动的瞬间它们能从静止加速到6万英里的时速。增加动力这些粒子便能不断加速,直到粒子流能以每秒1.1万圈的速度飞绕管道, 这一速度已极近光速但正如虚拟的列车一样,它们永远不能达到光速,只能达到光速的99.99%。一旦达到这一速度,它们也能进行时间旅行。

在一种寿命极短的π介子上观察到了时间旅行的过程,通常情况下它们会在250亿分之一秒后衰变,但当其加速到接近光速时寿命变成了原来的30倍,这些粒子 是活生生的时间旅行者。其实就是这么简单,如果想去未来旅行,我们只需跑快点。

编辑:时雨
关键词: 时间旅行虫洞
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