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“時(shí)空旅行”有可能成真?別急,前提是……

 zhb學(xué)習(xí)閱覽室 2023-11-10 發(fā)布于上海

什么是時(shí)間?這似乎是宇宙中最大的謎團(tuán)。

為什么我們可以在空間前后左右移動(dòng),卻不能自由地在時(shí)間中穿梭,只能被時(shí)間一直向前推動(dòng)?此外,我們也都對自己離開這個(gè)世界后,未來會(huì)變成什么樣子感到好奇。雖然人的生命有限,但我們對于死后的事情卻充滿了疑問,一直在尋找答案。

科幻小說《亞努斯方程》中描述了一位杰出的數(shù)學(xué)家,以探索時(shí)間旅行為己任,在一次偶然的機(jī)會(huì)邂逅了一位美麗女性,兩人的感情迅速發(fā)展。漸漸地,他開始對她的真實(shí)身份充滿好奇心,并展開積極探索。這位數(shù)學(xué)家后來發(fā)現(xiàn),她曾經(jīng)通過整容手術(shù)徹底改變了容貌,甚至還做過變性手術(shù)。最出人意料的是,這位女性其實(shí)是來自未來的時(shí)間旅行者。

目前,主流科學(xué)界仍然認(rèn)為,至少在眼下的科技和理論水平下,時(shí)間旅行似乎是不可能的,這里有幾個(gè)主要原因。

阿爾伯特·愛因斯坦的狹義相對論告訴我們,時(shí)間和空間是緊密聯(lián)系在一起的。如果一個(gè)人以接近光速旅行,時(shí)間會(huì)過得更慢,因此相對于那些保持靜止的人來說,他會(huì)顯得年輕一些。但這并沒有給我們提供任何方式回到過去或者前往未來。根據(jù)狹義相對論,物體不能以超越光速的速度移動(dòng)。所以,要實(shí)現(xiàn)時(shí)間旅行,需要找到一種繞過這個(gè)限制的方法,但我們目前似乎還沒有找到。

而愛因斯坦的廣義相對論告訴我們,物體的質(zhì)量和引力會(huì)彎曲時(shí)空,雖然這個(gè)理論存在一些奇怪的時(shí)空曲線,比如黑洞,但它并沒有告訴我們?nèi)绾未┰綍r(shí)間。

這里存在的最大問題是時(shí)間悖論。如果時(shí)間旅行是可行的,那就可能出現(xiàn)回到過去并改變歷史的情況,這將導(dǎo)致邏輯上的混亂和悖論。

不過,未來時(shí)間旅行其實(shí)是可能的,這樣的實(shí)驗(yàn)已被證明了數(shù)百萬次。假設(shè)宇航員接近光速飛行,1分鐘抵達(dá)最近的恒星,因火箭內(nèi)部時(shí)間減速,對宇航員而言僅僅過了1分鐘,而按地球的時(shí)間計(jì)算已跳越到未來4年后。事實(shí)上,宇航員每次進(jìn)入太空時(shí),都短暫地進(jìn)入了未來。當(dāng)在地球上空以每小時(shí)3萬千米的速度移動(dòng)時(shí),他們的時(shí)鐘比地球上的時(shí)鐘走得稍微慢一點(diǎn)。

因此,能將我們帶到未來的時(shí)間機(jī)器,似乎還符合愛因斯坦的狹義相對論。

宇宙學(xué)家史蒂芬·霍金通過研究一些理論物理概念,如蟲洞、時(shí)空曲率、暗物質(zhì)等,證實(shí)時(shí)空旅行是有可能的。1990年,霍金閱讀了同事的論文,其中提出了一種時(shí)間機(jī)器類型,引發(fā)了他的懷疑。他一直認(rèn)為時(shí)間旅行是不可能的,因?yàn)閺奈磥矶鴣淼穆眯姓卟淮嬖?,如果時(shí)間旅行像星期天在公園野餐一樣常見,那么來自未來的旅行者應(yīng)該會(huì)拍照并與我們互動(dòng),但這并沒有發(fā)生。

不過,后來霍金改變了看法,表示“時(shí)間旅行或許可行,但不實(shí)際”,這在倫敦的報(bào)紙上被廣泛報(bào)道。霍金說,有一種時(shí)間機(jī)器涉及蟲洞。愛因斯坦方程描述,在空間中可能存在一種“橋”,連接空間中遙遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn),允許數(shù)學(xué)上的時(shí)間旅行,而穿越蟲洞可以游歷過去,甚至遇到自己?;艚疬€說,物質(zhì)能逃出黑洞,甚至通向另一個(gè)宇宙。假如你認(rèn)為自己身處黑洞,請記住總有出來的路,不過穿越黑洞的蟲洞只能是單程旅行。

于是,時(shí)間旅行一時(shí)間成為理論物理學(xué)家研究的領(lǐng)域。加州理工學(xué)院的物理學(xué)家、好萊塢科幻大片《星際穿越》的科學(xué)顧問基普·索恩寫道,科學(xué)家已認(rèn)識(shí)到時(shí)間的本質(zhì)是重要議題,不應(yīng)該僅限于科幻作家。

盡管如此,雖說目前仍然沒有直接證據(jù)表明時(shí)間旅行是可能的,但在科幻文學(xué)和影視中卻依然常常被用來探討和描繪,時(shí)間旅行已成為科幻作品的常見特色。首部嚴(yán)肅嘗試時(shí)間旅行的小說,是H.G.威爾斯的經(jīng)典之作《時(shí)間機(jī)器》,在小說中主人公被送到了80萬年后的未來。在《超人1》中,當(dāng)超人得知路易斯·萊恩已死后,不顧一切地決定讓時(shí)光倒流,讓自己繞著地球極速飛行,比光速更快,直到時(shí)間本身倒轉(zhuǎn)。地球減慢速度、停止,最終向著相反的方向自轉(zhuǎn),直到地球上所有的鐘表都向后倒走。當(dāng)洪水迅速后退,破裂的大堤奇跡般地自我修復(fù),路易斯·萊恩也從死亡的國度回來了。

另外,還有一種可能,就是平行宇宙或“多世界”的概念,至少解決了時(shí)間旅行的“祖母悖論”:如宇宙分裂為兩個(gè),在其中一條時(shí)間軸上,你殺死的人僅僅是看上去像你的親人,但卻不是你的親人,因?yàn)槟阏幱谝粋€(gè)平行宇宙中,而這種方式似乎是唯一符合量子理論的。

(作者陳思進(jìn) 系科幻作家)

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