在時(shí)間里航行

在時(shí)間里航行

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時(shí)間:2019-05-09

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1、在時(shí)間里航行科學(xué)家十分清楚:時(shí)間是一種空間。我們能夠在時(shí)間中朝前或朝后運(yùn)動(dòng),就像我們能夠在空間朝前朝后移動(dòng)一樣??枴に_根時(shí)間中旅行是科學(xué)幻想小說中最帶有普遍性、最令人神往的想像之一。在威爾斯(H.G.Wells)所作的經(jīng)典故事《時(shí)間機(jī)器》(TheTimeMachine),以及大多數(shù)以后出現(xiàn)的類似故事中,總有一位孤獨(dú)的科學(xué)家,在遙遠(yuǎn)的實(shí)驗(yàn)室中造出一臺(tái)小機(jī)器。如果你對(duì)某一年感興趣,只要把撥盤撥到那個(gè)年份,走進(jìn)機(jī)器,按一下按鈕,一瞬間,你就回到了過去或進(jìn)入未來。這類時(shí)間旅行故事中某些共同構(gòu)思是一些邏輯上的怪事,例如遇見

2、幾年前的你自己,殺死一位直系的祖先,直接干預(yù)幾千年前的某個(gè)重大歷史事件,或者偶然踩著了一只前寒武紀(jì)的蝴蝶……總之,你一直在改變整個(gè)生活的歷史。這樣的邏輯怪事并不發(fā)生在到未來去旅行的故事中。未來旅行肯定至少與往昔旅行一樣令人興奮,除了懷舊的因素以外,還希望我們都必須重新生活,或者恢復(fù)過去的某些東西。對(duì)于過去,我們知道得很多,而對(duì)于未來卻幾乎一無所知。因此,未來旅行在激發(fā)人們的想像力方而遠(yuǎn)勝于往昔旅行。毫無疑問,未來旅行是可能的,由于年齡的正常增長,我們每時(shí)每刻都在這樣做。然而,還存在著其他更有趣的可能性。每個(gè)人都聽說

3、過,現(xiàn)在也有相當(dāng)?shù)囊徊糠秩硕茫瑦垡蛩固沟莫M義相對(duì)論是愛因斯坦的天才創(chuàng)造,它使我們通常的時(shí)空觀和同時(shí)性觀念服從于深刻透徹的邏輯分析,而這種邏輯分析本來在兩個(gè)世紀(jì)前就可以完成的。但是,發(fā)現(xiàn)狹義相對(duì)論要有一個(gè)能擯棄陳觀偏見和盲從時(shí)俗的頭腦,這在任何時(shí)代都是難能可貴的。3/3天文學(xué)家和科普作家卡爾·薩根狹義相對(duì)論的某些推斷是違反人們的直覺的。也就是說,它與人們對(duì)周圍事物的觀察不一致。例如,狹義相對(duì)論說,直尺在它運(yùn)動(dòng)的方向上收縮。當(dāng)你緩步向前走動(dòng)時(shí),你在前進(jìn)的方向上變薄了,但這并非因?yàn)槟銣p少了重量。當(dāng)你一停下來,你立劉就恢

4、復(fù)了你通常的身體尺寸。同樣,我們奔跑時(shí),比立定時(shí)更重一些。只是由于走動(dòng)的速度極慢,效應(yīng)實(shí)在太小而無法測量。這樣的說法似乎顯得荒謬可笑??墒?,如果我們能以接近光速(每秒30萬千米)運(yùn)動(dòng),這些效應(yīng)就很明顯了。事實(shí)上,昂貴的同步加速器(把帶電粒子加速到接近光速的機(jī)器)就考慮了這些效應(yīng)。正因?yàn)楠M義相對(duì)論的正確性,同步加速器才得以運(yùn)轉(zhuǎn)。狹義相對(duì)論的推斷看起來違反常識(shí),原因是我們沒有以接近光速飛行的習(xí)慣。這并非常識(shí)有什么不對(duì)頭,常識(shí)本身是不錯(cuò)的。狹義相對(duì)論還有第三個(gè)推斷,那是個(gè)僅僅在接近光速時(shí)才顯得重要的異乎尋常的效應(yīng):這種現(xiàn)

5、象叫時(shí)間膨脹。如果我們以接近光速飛行,用手表或心跳量度的時(shí)間比用作對(duì)比的、不移動(dòng)的時(shí)鐘過得慢。這同樣不是我們?nèi)粘I钪械慕?jīng)驗(yàn),但接近光速飛行的核粒子確實(shí)如此,它們的衰變時(shí)間就是安裝在它們內(nèi)部的時(shí)鐘。時(shí)間膨脹是我們宇宙中已經(jīng)測量到的并得到證實(shí)的現(xiàn)實(shí)情況。時(shí)間膨脹暗示著到“未來時(shí)間”去旅行是可能的。一艘可以任意接近光速飛行的宇宙飛船可使飛船上的時(shí)間要多慢就多慢。例如,我們銀河系的直徑大約是6萬光年;以光速飛行,也要6萬年才能從銀河系的這一端飛到另一端。但這一時(shí)間是由靜止的觀察者測量的。一艘能以接近光速運(yùn)動(dòng)的宇宙3/3飛

6、船,能在比一個(gè)人壽命還短的時(shí)間里,從這端到另一端橫跨銀河系。使用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)載工具,我們可以環(huán)繞銀河系,并在20萬年以后(從地球上測量)重返家園。自然,在這段時(shí)間里,我們的朋友、親戚、社會(huì)甚至可能我們的行星都已面目全非了。根據(jù)狹義相對(duì)論,甚至可能在人的一生中環(huán)游整個(gè)宇宙,然后在數(shù)十億年后的未來再回到我們的行星上來。根據(jù)狹義相對(duì)論,人們沒有希望以光速飛行,只能非常接近光速地飛行。因此,用這種方式不可能進(jìn)行往昔旅行;我們只能使時(shí)間慢下來,而不能使它停止或倒退。要設(shè)計(jì)以接近光速飛行的宇宙飛船,在技術(shù)上會(huì)遇到非常多的問題。一個(gè)

7、準(zhǔn)備離開太陽系的最快人造物體——“先驅(qū)者10號(hào)”大約以光速萬分之一的速度在飛行。因此,近期內(nèi)還不能指望到未來去旅行,但對(duì)于其他星球上的先進(jìn)技術(shù)來說,這卻是可以想像的。還應(yīng)當(dāng)提到另一種可能性,和前幾種比較起來,這是一種推測性要大得多的展望了。有些質(zhì)量大于太陽2.5倍的恒星,在它們生命的晚期會(huì)崩潰,這種崩潰極為強(qiáng)烈,沒有任何已知的力量可以制止它。這些恒星就此發(fā)展成空間結(jié)構(gòu)中的一個(gè)皺褶——“黑洞”,而這些恒星也就在黑洞中消失了。黑洞物理并不涉及愛因斯坦的狹義相對(duì)論,它涉及困難得多的愛因斯坦的廣義相對(duì)論。目前,對(duì)于黑洞物理

8、,特別是旋轉(zhuǎn)黑洞物理,我們知道得還相當(dāng)少。然而,人們已經(jīng)作出了一項(xiàng)推測,目前對(duì)這個(gè)推測還無法否定,因此它是值得注意的:黑洞可能是通向其他時(shí)間的孔隙。人們推測,如果我們掉進(jìn)了一個(gè)黑洞,展現(xiàn)在我們面前的是宇宙的另一個(gè)不同的部分和時(shí)間上的另一個(gè)紀(jì)元。我們不知道通過黑洞是否比經(jīng)由普通一些的途徑能更快地到達(dá)宇宙的其他地方。我們不知道是否可能通過躍入黑洞實(shí)現(xiàn)往昔旅行。這

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