时间旅行前往未来或是过去需要打破时间和
时间旅行对我们而言有着无穷的魅力,但是我们每个人都被定格在了现在!然而科学提供了这样的可能性,我们或许能够逃脱时间的牢笼。爱因斯坦的相对论是最佳的时间理论,他本身并没有明确禁止时间旅行,回到过去看起来似乎是不可能的事,因为时间只有一种方向就是向前。
▲时间、空间、未来、过去时间箭头;时间箭头实际上就是我们只能够让自己从过去移动到未来,时间为何是单向箭头,其实它源于物理学一项基本定律,该定律表明宇宙中所有物质都是从有序状态到无序状态运动,但是时间箭头在极端环境下也会出现弯曲!这源于相对论,像行星、恒星、黑洞等质量大的天体所产生的,它们能导致空间发生弯曲,比这更令人惊异的是爱因斯坦曾指出,空间和时间实际上是连成一体的称之为时空,这意味着空间弯曲的时候时间也会随之弯曲。
但是设想一下,若时光旅行者能够回到过去会出现一个很难解释的矛盾,最经典的例子就是祖父悖论。想象一下若我们用时间机器回到过去阻止了父辈相遇(爷爷奶奶),那么就不可能存在回到过去的我们!阻止父辈相遇,看似是一个不合理的时间循环,但既然理论上时间旅行是可行,宇宙中肯定会有绕过矛盾的路径。
▲科学家对时间旅行的推论科学家们曾提出过三种解释时间旅行悖论方法,第一种是时间旅行永远也无法实现,换句话说父辈悖论永远不可能发生!第二种是多重时空,在进行时间旅行回到过去时,其实是进入了另一个平行宇宙,所以不会对原本的宇宙造成任何影响。第三种解决父辈悖论的理论是,当回到过去时无法改变过去的任何事,或许只能作为一个观测者!那么如何进行时间旅行呢?
根据爱因斯坦关于时间和速度的发现物体在空间上移动的越快,跟其它事物相比的时间就会慢下来,这是通过实验得到证明的,也被称作时间膨胀。所以我们可以利用空间去到未来,当速度接近光速的时候时间就会膨胀,所产生的作用就相当于时间机器。
此刻地球上的时间仍然是以正常速度向前移动,与此同时在太空中时间移动的速度要慢一些,当回到地球时就等同于来到了未来世界!若想前进至五百年后的世界,只要以接近光速99.99%的速度飞行七年左右,当再次回到地球时已经过去了五百年。当然打造光速飞船成为了最大的问题,以往也提到过物理法则是不允许我们接近光速!若真有时光飞船,这艘飞船随着加速越来越接近光速时,飞船也会变得越来越沉重,物质结构是很难支撑强大的空间外力。
▲前往未来的其他方法其中之一“黑洞”若需要实现这一切就必须打破无限多的能源限制,光速障碍是首要,或许光速并不是前往未来世界的唯一办法!相对论中也解释了,超强引力也可以减慢时间的移动,这种引力能在黑洞附近被发现。假如一艘宇宙飞船前往黑洞附近,并且停留了一分钟然后立刻回到地球,此刻会发现来到了许多年以后的地球(这是大部分观点)!事实上时间只过去了几周或几个月而已,按照黑洞加速时间这一说法,确实可以花很短的时间前往至未来。无论光速飞行或利用黑洞重力加速时间,也只能把我们带到未来某个时间点。
▲利用虫洞是否能回到过去那么有没有回到过去的方法?其中之一当然就是虫洞穿梭,虫洞就像一个时间走廊,是一种构架在两个不同宇宙间的结晶(也可理解为空间隧道)。想必在众多科幻情节中,虫洞常以一种跨越浩瀚的宇宙连接其他星体的隧道形式出现,他之所以能够运行是因为虫洞有两个端口,假设把虫洞的其中一端拿走,把它安装到飞船上并以光速的99.9%航行,返回的时候就已经置身在多年后的未来。
此时理论上就可以利用虫洞在未来和过去之间穿行,尽管以现在我们所能想象到的任何技术,去达到这种设想中的每一个步骤都很困难,但他们本质上与我们所知的时间空间,和万有引力的定律原理都相吻合,因此可以说虫洞时光穿梭是时空方程的有效结果。
如果理论指出虫洞可行,那么拿什么去做出虫洞,或许在宇宙空间中就已经存在着自然衍生的虫洞。早期的宇宙有可能发生过时间和空间扭曲交织,以至于有些时间循环被固化形成了虫洞,科学家推测虫洞最有可能存在的地方是超显微水平意义上的,在这种水平上空间和时间存在波动不停,因此人们能想到的办法就是捕捉一个超显微虫洞,然后将其扩展至宏观尺寸,其实在大型强子对撞机就揭示了这一现象。
▲约束时间旅行的因素时间旅行或许会受到额外维度的影响,我们是生活在三维的世界里,假如我们生活在二维空间,那么我们的宇宙将会是一个平面,天体在我们看来就像是个圆圈。第三维度的存在者却超出了我们的视线范围,若我们熟悉的三维外还存在其他维度,他们肯定也在我们视线之外,如果我们能探索这些维度并了解他们的作用原理,或许就能够找到全新时空旅行方式。
▲超光速曲速引擎下时间旅行即使不能超越光速也可以用亚光速旅行,在亚光速航行时自身的时间会延缓,这或许是时间旅行最有可能实现的方式!若要实现超光速还有一套理论就是,利用曲速引擎原理进行超光速空间弯曲飞行。首先建造一艘曲速飞船,航行在空间扭曲所形成的起伏波浪上,就与冲浪者驾驭海浪的原理大同小异,冲浪的人利用海浪的推动乘风破浪。
曲速飞船则是通过推拉空间在宇宙中前行,这个概念部分源于宇宙空间在不断扩张的事实,以驱动曲速飞船操纵空间在飞船的身后扩张,并让其在前端压缩造成的扭曲空间波,就会以超光速在宇宙中移动(实则是扭曲空间将飞船直接从A点直接拉扯至B点),飞船所处的位置就被称为曲速跑道,这并不违反爱因斯坦的光速最快原则。
虽然曲速引擎目前仍是科学幻想,但得到许多物理学理论的支持。在上世纪末期墨西哥物理学家,曾就推演出复杂的数学公式来支持该理论,要实现时空旅行的梦想,曲速引擎理论是最受欢迎的办法,因为他可以把任何宇宙飞船变成时光机器。不过有一个问题很难解决,就是在曲速行驶的过程中太空船会很容易与曲速泡发生分离,就是说飞船无法跟曲速泡联系,所以一旦启动将无法关闭曲速泡。
如果未来有新的理论解决了曲速泡开关的问题,就可以制造出曲速动力电动扶梯或者走廊,也可将太空船停入预定的曲速管道内,飞船利用曲速泡就可像高速列车一样往返于星系之间。
曲速引擎最难攻克的就是,会耗费超过想象的巨大能量,或许使用整个星球的能量都无法维持他运行!如何才能获取如此多的能量呢?部分学者认为,可以利用暗能量作为曲速飞船的能源来源,暗能量在太空中无处不在并且有着巨大的未知能量。但目前我们并不确切地知道暗能量是什么,所以还不知道能否使用它!虽然这些都是科学家们的假设和人们的遐想,但是在不违背物理学原理的前提下,在现有的物理学基础上,是允许人类在充满希望和展望未来的可能中前行。本期话题差不多就到这里,谢谢您的观看,我们下期再见。
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