时间旅行有可能吗?科学家探索过去和未来

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我们都做过让自己后悔的事,因此,倒转时间(或者在一部“超人”电影的情况下,扭转时空)的概念很吸引人。谁不想修复过去,或消除对人类造成负面影响的令人遗憾的历史事件?还是对于更专注于未来的人们来说,如何花些时间看到一场完美的事件,例如人类首次登陆火星?

从理论上讲,时间旅行是可能的,但它超出了我们当前的技术能力。

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正如一位科学家指出的那样,我们每个人都在不断地旅行,但它只在一个方向上。我们不可避免地会在将来每次移动1秒,并且如果需要的话,我们可以走得更快。

的确,我们可以根据需要任意穿越到未来。这仅仅需要你有非常快的速度运动就行了。 根据爱因斯坦狭义相对论的证据,该论证表明时间是相对的,取决于你运动的速度。

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在空间中移动的速度越快,在时间中移动的速度就越慢。我们已经能够使用喷气式飞机中的超精密原子钟对其进行测量,而GPS系统所提供的精度需要考虑到这一点。当你需要的是一枚非常大的火箭时,似乎总是需要复杂的装备才能及时穿越。

例如,这意味着宇航员已经是某种类型的时光旅行者。那是因为它们进入太空并在国际空间站上生活,有时一次是几个月。以每秒约8公里的速度运动,空间站上的宇航员移动的速度快于地球上的飞行速度。这意味着,在太空站上,宇航员的年龄仅比行星表面的年龄慢一点。而且,当宇航员从太空中度过一年后,他与年龄稍大的同卵双胞胎的年龄差距就扩大了一点。

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穿越到过去

但是许多科幻专营权都专注于过去的时光旅行。这样的旅行提出了一些问题,例如你是否可以回到过去并杀死自己的祖父母(这个难题有时被称为“ 祖父悖论 ”)。

至少在我们看来,我们宇宙的物理学似乎禁止这种情况。但是令人惊讶的是,广义相对论中的一些爱因斯坦方程可能允许时间穿越过去。该理论从根本上讨论了巨大的物体如何扭曲时空,我们感觉这是引力。

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那么,爱因斯坦的理论如何使时空旅行成为可能呢?好吧,一种方法是打破宇宙的速度极限,并以比光速更快的速度运动,但这可能行不通,因为以该速度行进的物体将具有无限质量。另一种可能性是在时空的点之间形成“虫洞”,尽管这可能仅适用于小物体。那里还有更多奇特的可能性,例如使用黑洞,巨大的圆柱体或宇宙弦来扭曲时空结构。

谈到过去,广义相对论的数学确实允许你在自己的过去中遇到一些奇怪的情况。但是所有这些情况最终都违反了其它已知的物理学,例如要求负质量。或广义相对论为何允许过去的时间旅行,但其它物理学总是会破坏这种行为?不知道为什么会出现这种情况。

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但这并不意味着科学家就放弃了。科学研究表明在暗物质存在的地区可能会出现虫洞。这是一种理论形式的物质,无法用望远镜观察到或以其它方式感知,但确实表现出它对其它物体的引力作用。虽然数学方程式表明虫洞可能出现在暗物质区域,但科学家仍在寻找证据。

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甚至享誉世界的物理学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)在今年去世前都对时间旅行的想法深感兴趣,当时他在《每日邮报》中讨论了黑洞如何使时间旅行变得可能。他在2010年写道:“它们会绕着黑洞周围飞行,每个人只有一半的时间远离黑洞。这艘船及其船员将穿越时空。”然而,另外一些科学说,绕黑洞飞行的时间机器在迅速移动之前可能已经被分解了。

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