时间旅行可能吗?

2024-05-16

1. 时间旅行可能吗?

十万个冷知识

时间旅行可能吗?

2. 时间旅行可能吗

  穿梭时间的旅行听起来很炫酷,不少科幻作品、影视作品中也有关于时间旅行的浪漫想象。人类是否能突破时间的限制,任意穿梭游走于时空之中呢?
  每个人每时每刻,都不断地从过去经由现在,走向未来。你是否想过,能不能用比别人更快的方式去未来旅行?比如说能不能现在就去看看1万年后的地球是什么样子?
  漫游未来,在原则上是可能实现的。发现这一点,是狭义相对论的功劳。狭义相对论建立在两个假设之上:光速不变原理——光在真空中的速度对每个观测者都一样;相对性原理——不能探测绝对运动。
  光速不变这样令人吃惊的事实,会导致令人吃惊的推论。让我们想象有一架“光子火箭”,正在以接近光速的速度与我们擦肩而过。这时,我们会发现,光子火箭上的时间变慢了!
  为了弄清楚“钟慢”效应,我们来设计一种简单的“光钟”:光线在两面镜子之间反射,一个来回算作一个时间单位。假如光子火箭上有一只这样的光钟,那么我们发现光钟在运动,可是光的速度不变。于是光的路径变长,光钟的周期也相应变慢。进一步,相对性原理告诉我们,变慢的不仅是这只简单的光钟,火箭上的所有钟在我们看来都变慢了。否则,光子火箭上的乘客不向外看,只凭时钟速度的不同就能测出火箭的速度,这是与相对性原理矛盾的。
  由于“钟慢”效应,光子火箭就成了漫游未来的交通工具。假如一对年轻双胞胎中,哥哥坐上光子火箭旅行,而弟弟在地球上等他回来。当弟弟成为白发苍苍的老人时,会发现返回地球的哥哥还是像出发时那么年轻。而哥哥并没感觉旅行花费很长时间。也就是说,哥哥漫游到了未来!这被称为“双生子佯谬”。
  好奇的读者可能会问:既然运动是相对的,火箭上的哥哥认为弟弟也是运动的。那么为什么不是弟弟更年轻呢?这是因为,哥哥从离开到返回,中间必须经过一个改变速度的阶段。在这一瞬间,哥哥会发现弟弟迅速变老!
  尽管从原理上是可能的,当代技术还难以实现时间旅行:比如飞机的速度只有光的一百万分之一。坐飞机环球旅行,造成的“钟慢”效应只有一千万分之一秒(同时还有同样数量级的广义相对论效应)。制造“光子火箭”,让人直观地感受时间,目前还远不能实现。

3. 时间旅行是否可能?

时间旅行长期以来一直是科幻小说的主要内容,但一直令不少科学家感到兴趣,不过大多数理论物理学家都认为这是不可能的。
当然了有一些科学家认为时间旅行、是可能的。比如说理论物理学家,斯蒂芬霍金教授和布赖恩考克斯相信时间旅行是可能的。
他们相信,以光速旅行可以将人类带到未来。
时间旅行是否可能?理论和解释揭示了如何实现时间旅行

霍金曾说过:“时间旅行曾被认为是科学的异端邪说。我曾经避免谈论它,因为害怕被贴上曲柄。但是这些日子我并不那么谨慎。事实上,我迷恋时间。“
考克斯还表示:“时间旅行是可能的。事实上,这是宇宙建立的一个固有部分。我们都以我们自己的小方式进行时间旅行。“
罗纳德马利特教授说:“取决于突破,技术和资金,我相信人类的时间旅行可能发生在本世纪。”
而这些陈述基于爱因斯坦的狭义相对论。
时间旅行是否可能?理论和解释揭示了如何实现时间旅行

这个理论表明,一个以光速移动的移动物体会经历时间减速。
根据狭义相对论,相对于那些静止不动的物体,你在空间中移动得越快,效果就越慢。
例如,如果你乘坐的飞船靠近光速,那么对于你来说,对于那些留在地球上的人来说,感觉像是几年。
换句话说,快速移动的人会看到他们手表上的时间减慢 - 但对于正常移动的人来说,这种情况将保持不变。
这被称为“双胞胎悖论”,并已成功通过美国国家航空航天局的测试。
双胞胎孪生兄弟测试了两个同卵双胞胎的DNA,其中一个在空间站中花了一年的时间绕地球飞行。

测试发现这对双胞胎的年龄有所不同。在地球上留下的双胞胎的DNA比太空中的更老。这意味着时间旅行是可能的,但需要接近不可能的能量来完成。
时间旅行是否可能?理论和解释揭示了如何实现时间旅行
另外,这个理论的主要问题是要找出如何以光速推动而杀不死人类。对人类来说还有很长的路要走。
1935年爱因斯坦和物理学家内森罗森详细阐述了虫洞理论。
他们提出通过时空存在“桥梁”,连接不同的点,并创建一个可以减少旅行时间和距离的捷径。但迄今没有人发现虫洞。
即便如此,从理论上,时间旅行是否真的会实现!

时间旅行是否可能?

4. 时间旅行可能吗?

1、由于“钟慢”效应,光子火箭就成了漫游未来的交通工具。
2、当代技术还难以实现时间旅行:比如飞机的速度只有光的一百万分之一。坐飞机环球旅行,造成的“钟慢”效应只有一千万分之一秒(同时还有同样数量级的广义相对论效应)。制造“光子火箭”,让人直观地感受时间,目前还远不能实现。

穿梭时间的旅行听起来很炫酷,不少科幻作品、影视作品中也有关于时间旅行的浪漫想象。人类是否能突破时间的限制,任意穿梭游走于时空之中呢?
每个人每时每刻,都不断地从过去经由现在,走向未来。你是否想过,能不能用比别人更快的方式去未来旅行?比如说能不能现在就去看看1万年后的地球是什么样子?
漫游未来,在原则上是可能实现的。发现这一点,是狭义相对论的功劳。狭义相对论建立在两个假设之上:光速不变原理——光在真空中的速度对每个观测者都一样;相对性原理——不能探测绝对运动。
光速不变这样令人吃惊的事实,会导致令人吃惊的推论。让我们想象有一架“光子火箭”,正在以接近光速的速度与我们擦肩而过。这时,我们会发现,光子火箭上的时间变慢了!

时间旅行(艺术想象图)
为了弄清楚“钟慢”效应,我们来设计一种简单的“光钟”:光线在两面镜子之间反射,一个来回算作一个时间单位。假如光子火箭上有一只这样的光钟,那么我们发现光钟在运动,可是光的速度不变。于是光的路径变长,光钟的周期也相应变慢。进一步,相对性原理告诉我们,变慢的不仅是这只简单的光钟,火箭上的所有钟在我们看来都变慢了。否则,光子火箭上的乘客不向外看,只凭时钟速度的不同就能测出火箭的速度,这是与相对性原理矛盾的。
由于“钟慢”效应,光子火箭就成了漫游未来的交通工具。假如一对年轻双胞胎中,哥哥坐上光子火箭旅行,而弟弟在地球上等他回来。当弟弟成为白发苍苍的老人时,会发现返回地球的哥哥还是像出发时那么年轻。而哥哥并没感觉旅行花费很长时间。也就是说,哥哥漫游到了未来!这被称为“双生子佯谬”。
好奇的读者可能会问:既然运动是相对的,火箭上的哥哥认为弟弟也是运动的。那么为什么不是弟弟更年轻呢?这是因为,哥哥从离开到返回,中间必须经过一个改变速度的阶段。在这一瞬间,哥哥会发现弟弟迅速变老!
尽管从原理上是可能的,当代技术还难以实现时间旅行:比如飞机的速度只有光的一百万分之一。坐飞机环球旅行,造成的“钟慢”效应只有一千万分之一秒(同时还有同样数量级的广义相对论效应)。制造“光子火箭”,让人直观地感受时间,目前还远不能实现。

5. 时间旅行究竟有没有可能?

  一切皆有可能,但需要时间的检验。

  时间旅行的概念最早出现在科幻作品中,它是最令人激动的想法之一,登上时间机器,一个人就可以利用控制系统确定任何一个日期(过去或未来),然后时间机器就可以在瞬间将他带到那个时代。问题是时间机器会产生明显的悖论,一个人可以在他自己出生之前杀死他的父亲,从而阻止他自己出生。有些科学家认为,大自然总是巧妙智胜的进行时间旅行的人们,使他们无法完成可以形成任何悖论的行为,也就是说,你无法杀死你的父亲,亦或是他自己。但是这种解释太过于牵强。

  时间旅行这个概念本身还是模糊不清的,人们对它极大的兴趣恐怕还是源于对时间的过去未来的强烈好奇心。我们来描述一种回到过去的情形,比如你乘坐时间机器回到了过去,看到了你自己,这意味着你必须在童年看到过一个成年的自己。否则就不能自圆其说,就不能称为回到过去,充其量是见到一个和过去的世界类似的世界。既然是回到过去,就不容一丝一毫的偏差。而同样,你所见到的那个你在未来同样要乘坐时间机器再回到过去。而“他”的未来似乎已经由你演绎了,同样你的未来也已经有一个“你”,也就是你童年见过的那个“你”演绎过了。而这似乎说一切都已经确定了,大家都在演绎确定的历史而已。然而显然我们是可以介入这“历史”的,时间机器存在的话就意味着你会知道结果,而你可以改变这结果,这就是悖论。时间和宇宙在朴素的概念上都具有唯一性,也就是说,如果宇宙之外还有一个宇宙,人们自然会把这两个宇宙合称为一个宇宙。但是在纯逻辑推理下,确实可以有另一个宇宙(甚至是多宇宙),这两个宇宙都在独立按自己的规律发展着,时间旅行就是进入另一个宇宙,你可能会见到另一个宇宙的你。当然在严格推理下这种解释同样有很多的漏洞,两个宇宙一但有联系的话,相互的影响是有很多问题需要协调的。

时间旅行究竟有没有可能?

6. 时间旅行可能吗?

我认为在大爆炸理论中,宇宙起源于一个零尺度,密度与质量都无限大的奇点的爆炸。而当年由哈勃发现的宇宙膨胀理论以及近年来的研究都在默默地支持这一理论的成立,支持宇宙正在进行加速膨胀这一事实,并且由宇宙正在加速膨胀这一事实的成立,我们可以进行诸如时空本质,物质的产生以及时间旅行可能性等诸多问题的探讨与研究。
  广义相对论告诉我们,引力仅是时空扭曲的客观表现,是由具有质量的物质产生的,对空间产生的扭曲。但诸多经验告诉我们,类似于扭曲这样的形变必然是相互的,来自两个物体间的相互作用,那么假如空间真的是“空虚的”空间,所产生的对于“空虚的”空间的扭曲就并不具有其实际意义,或者说根本就不存在引力对“空虚的”空间的扭曲。但众多的实验与观测都证明引力会使空间扭曲而使空间中传播的光束造成偏折,说明空间并不可能是“空虚的”,或者说空间中充满了某种受引力影响的能量,再或者说空间本身就是一种客观存在的能量,才受到引力的作用而产生了空间的扭曲,这里暂且将其称作是“空间子”的一种能量,其充斥着宇宙中的各个角落。2017年发现的引力波,是物理学史上的巨大成就。引力波作为一种被称作是时空涟漪的空间波动,由双星系统产生而被发现,说明了引力对于空间平坦型的影响,这足以说明空间并非“空虚的”,而是某种可以由引力影响的能量,这正是空间可以产生波动性的证明,但关于其是否具有粒子性,这里暂且不说论,但既然其存在波动性,那么它也像光波一样,遵从如下关系:***********************,如果其存在粒子性,那么它也像光子一样,遵从如下关系:*********************
  事实证明引力波的确携带能量,或者其本身就是能量,我想我们可能是把引力对空间的作用考虑得太多,而无视了对空间本身的研究,尽管这些猜想大可以只认为是没有科学特征的假设
  宇宙正处于不断地加速膨胀中,并且哈勃定律告诉我们,距离我们越遥远的星系,逃离得越快,近年来的观测结果大约为每300万光年快72km/h。其实,当我们仰望这一片美妙的星空并仔细思考,我们大可以知道我们所见,只是时间。我们所看到的那些遥远的宇宙景象,至少已经是几年前的景象了,就连距离我们最近的一颗除了太阳外的恒星所在星系,半人马座的景象,也已经是四年多以前的景象,我们由此可知,观测遥远宇宙所得到的数据,也至少是几年以前的景象,那么对于那些更为遥远的宇宙呢?我们无法知道那些遥远角落此时此刻所发生的变化,诸如其此时此刻的膨胀率问题。大爆炸理论告诉我们,宇宙在不同时期温度或者可以认为是能量密度与强度是不同的,并且可以得知,宇宙一直在降温(由微波背景的变化可知)。就目前观测而言,宇宙在做一种膨胀率加速度减小的加速膨胀。宇宙做加速度减小的加速膨胀与能量强度之间有无联系呢?遥远宇宙膨胀得更快,也就是距离我们越遥远的宇宙暴涨得越快,这遥远的距离造成了一段很长的时间间隔,在这段时间间各种,唯一不同的就是:大爆炸后宇宙能量强度的不断减弱。大爆炸余波的能量一直在减弱,大爆炸后越短时间内能量密度越大,而我们也应该知道其膨胀得越快,足以看出能量的密度与强度对于宇宙膨胀速率的巨大影响。我们所见的那片遥远宇宙其实也就是宇宙早期及不同时期不同能量密度的宇宙,能量密度与强度决定了宇宙膨胀的速率,能量密度与强度越大,宇宙膨胀速率越大。
  由上述推论,我们可以进行引力对于宇宙膨胀的影响。引力,即万有引力,是一切具有质量的物体对其他有质量的物体甚至是能量的作用,而相对论告诉我们它是有质量的物体对空间的扭曲作用,无论谁是谁非,引力对于能量的影响是显而易见的,如具有强大引力的黑洞,甚至无法使光从其表面逃逸。那么正如前面所述,假设空间是某种称之为“空间子”的能量,充满了宇宙各个角落,那么宇宙的膨胀(“空间子”的运动)必然会受到引力的影响。我们知道,根据相对论所述,空间在引力场中会扭曲,而时间在引力场中的流逝也相对较慢(引力越大,影响越大),这是否就是因为引力场的原因所导致宇宙膨胀减缓的作用呢?没错,我所要表达的意思就是时间是由宇宙的膨胀而产生的运动空间的性质,也就是由“空间子”的运动而产生的一种运动空间的性质。那么我们可以做出以下推断:在大爆炸后的不同时期种,因能量密度与强度的不同,时间流逝的快慢也不相同,并且时间流逝的快慢与能量密度与强度以及宇宙膨胀速率成正比关系。距离我们越遥远的宇宙,正因为这一遥远距离所造成的长时间间隔及由此产生的能量密度与强度的改变,时间流逝的快慢也就显得不同,且在减缓,并由此可知相对于不同能量密(强)度的参照系光速不同。那么我们能否通过实现调控能量密度与强度来调控宇宙膨胀从而调控时间的流逝快慢呢?我认为这的确是一条实现时间旅行的可行方案。比如知道了是何种能量在驱动宇宙的膨胀,那么通过改变这种能量的密度与强度而改变宇宙膨胀速率,从而调控时间流逝缓急,实现时间旅行。微波背景的能量(温度)正在不断减小,作为大爆炸的余波,第一能量,它与宇宙膨胀联系密切,那么微波背景会不会就是宇宙膨胀的动力呢?这并非空穴来风,是可以论证的。例如,距离我们越遥远,也就是年代久远的星系,逃离得也越快,说明那个时候宇宙膨胀得更快,也正如前面所说每早300万年快72km。而越早时期的宇宙中微波背景能量与温度也越高。造成了从我们目前的宇宙观察遥远宇宙对比所产生的宇宙加速膨胀现象。由此可知,宇宙膨胀的动力完全有可能是有微波背景所提供。我们可以猜想通过微波背景能量的变化规律调节不同时期的能量密(强)度实现时间旅行。尽管只是个人的一些假想,但也具有一定的合理性。
  我们从未停止过对物质的本质与成因之谜的追求,那么下面进行一些对物质本质与成因的探讨。物质,区别于能量的关键特征即具有质量,当然,还有其更直观的粒子性-这是显而易见的。而德布罗意告诉我们更加常人难以想象的事实,物质除了具有粒子性,还具有波动性,即物质波,实验早已证明了这一论断,我们可以得知,物质的波粒二象性与能量所具有的波粒二象性是一致的。那么物质为什么具有与能量相同的波粒二象性呢?这里必须感谢爱因斯坦给出的物质与能量之间可以相互转化的结论,并且给出了转化公式:质能方程。这大大减小了我们探讨物质具有波粒二象性问题的难度,它表明了物质与能量之间明显的等价关系。而现在我们通过各种实验,也证明了物质与能量之间是可以互相转化的,比如核反应的进行,再比如两个伽玛光子碰撞可以产生一个电子与一个反电子。既然已得出能量与物质等价的结论,可以互相转化,那么物质与光等能量具有相同的波粒二象性的原因不就显而易见吗?物质来源于能量(光),并且由能量(光)组成,即物质的本质就是-光,因而物质具有与光相同的波粒二象性。如果是这样的话,能量(光)为何会保持物质的“有形”状态,即具有粒子性?这可能就要引入前文所提到的“空间子”的概念。两个高能光子的碰撞会产生一个电子及其的一个反粒子-反电子,而只要一束光的能量足够高,也可以使“空间子”实体化,转化为某种物质,那么光子与“空间子”间必然存在某种相互作用,与光子一起相互作用形成了物质与反物质等。而对于引力,则是所有能量间趋向于粘合的一种性质,引力可能就是源于能量间的这一性质,而这一性质的产生与能量密度有莫大关系,当然还有能量的强度,所有能量都具有这一趋向于粘合的性质。而又因为质量与能量是等价的(质能方程),对于黑洞那样高密度,大质量的天体,也是因为其所具有的巨大能量,因此才产生了巨大的引力,对于空间的膨胀产生了巨大减缓作用,甚至于使空间的膨胀趋于停止、逆膨胀。因此黑洞周围可能存在着时间流逝的减慢甚至于停止、倒流,这也正是时间旅行暗存的可能性。如果上述假设成立,像黑洞这样具有高密度大质量强引力的天体中,必然存在着能量与质量间的转化,其吸收的大量能量转化成物质,使其质量与引力都不断增大,这是肯定的。
  结论:空间并不是“空虚的”,空间由“空间子”构成,时间是宇宙膨胀的一种性质,即运动的“空间子”所产生的一种性质,而运动的“空间子”(膨胀的空间)共同形成了时间与空间密不可分的结合体,时空的概念由此产生。时间旅行可以通过改变使空间膨胀的能量密度与强度来调控空间的膨胀速率来实现。不同时期宇宙膨胀速率(即时间流逝快慢不同)。因为驱使其膨胀的能量一直在减小,但在这不同的时期,不同的时间流逝快慢的参照系中,光速不变。物质本质-光,由能量间的作用(“空间子”与光子的相互作用)产生,即物质由能量组成(质能方程的成立),这就是为什么物质与能量都具有波粒二象性的原因。
  宇宙总有太多的谜团等待着我们去追寻,在这永远也得不出正解的宇宙中,我们唯有努力追寻多解,才能防止宇宙的发展将我们落得太远。

7. 时间旅行可能吗

十万个冷知识

时间旅行可能吗

8. 时间旅行可能吗?

爱因斯坦人们对时间最完善的理解来自爱因斯坦的相对论。在相对论问世的1905年,爱因斯坦在他的相对论中说:时间是相对的,当我们以接近或超过光速的运动的时候,时间会很慢或静止,也就是说,如果一个人以接近光速旅行,那么时间对他来说就会停滞,当人乘坐接近光速的飞船去旅行,在旅行的过程中时间就会变慢,因此,当他再回到地球的时候就可能已经过了一个世纪。对他来狭义相对论说,只要花很少的时间就能进入未来世界。之前,时间被广泛地认为是绝对的和普遍的,不管人的运动状态如何,时间对于每个人都是一样的。但是,1905年爱因斯坦的狭义相对论指出:光速无法超越,时间不可能倒流。

1948年,新泽西州普林斯顿高级研究所的Kurt Gabriel提出了爱因斯坦引力场方程的一个描述旋转宇宙的解。在这个宇宙中,一名宇航员可以在太空中旅行来实现回到过去的目的。这是引力影响了光的结果。宇宙的旋转导致光(因而也包括事物之间的因果联系)被拽住并环绕在它的内部,这使得一个处于封闭环内的实物可以在空间的闭环中移动,同时也在时间的闭环中旅行,而任何时候都不会相对邻近的粒子超光速。Gabriel的解释被当作数学上的奇谈而束之高阁——毕竟,没有观测迹象表明宇宙作为整体在旋转。他的计算结果不过是证明了在时间中逆行并不违背相对论。的确,爱因斯坦表示他曾为自己的理论可能在某些情况下允许回到过去的想法而感到困惑。
这样看来,快速空间旅行和往时间过去旅行似乎都不可行了。然而,还可能有办法。人们也许可以把时空卷曲起来,使得A和B之间有一近路。在A和B之间创造一个虫洞就是一个法子。顾名思义,虫洞就是一个时空细管,它能把两个几乎平坦的相隔遥远的区域连接起来。
在科幻小说中,虫洞有时被称作星门;它们提供一条贯通空间中彼此相距很远的两点之间的捷径。跳过一个假想的虫洞,你可能会在片刻之后出现于银河系的另一端。虫洞自然地符合广义相对论,凭借引力,不仅可以使空间弯曲,而且还能让时间发生扭曲。理论允许连接空间中的两点的可选路径和隧道这样的东西的存在。数学家提出了多重连结的空间形式。正像穿越山底的隧道要比山表面的道路更短一样,虫洞可能也要比贯穿于普通空间的寻常路线来得更短。
最新文章
热门文章
推荐阅读