时空穿梭可以实现吗
时空穿越的奇幻之旅
从上世纪电影《回到未来》的时空飞车,到如今《异星战场》中的神秘“神器”,时空穿越一直是科幻电影中的热门话题。从汽车飞速穿越时空,到利用特殊工具完成异地穿梭,时空穿越的设想似乎正逐渐从科幻走向科学。
时间旅行,这一曾经被视为科学狂想的议题,如今却引发了众多物理学家的热议。英国著名物理学家斯蒂芬·霍金在一篇文章中详细探讨了如何建造“时间机器”,引发了人们对时空穿梭可能性的思考。那么,时空穿梭能否真正实现呢?
在物理学博士、科普作家卢昌海的《时间旅行: 科学还是幻想?》一文中,我们可以找到一些线索。卢昌海指出,在牛顿的时空观中,时间和空间是绝对的,不受任何物质及运动的影响。在这种观点下,时间旅行只是一种幻想。狭义相对论的提出改变了这一切。
狭义相对论认为,时间和空间与参照系的选择密切相关。特别是,在运动参照系中时间的流逝会变慢,这就是著名的时间延缓效应。这一效应已经被物理实验所证实,为时间旅行开启了第一种具有理论依据的可能性。面向未来的时间旅行在这种理论框架下成为可能。
如果有人想要到未来去旅行,按照狭义相对论的说法,他需要的只是一艘能够以接近光速飞行的飞船。比如他想在二十年的飞行时间后到达两万年后的地球上,只需让飞船以相当于光速99.99995%的速度飞行十年,然后再以相同的速度往回飞。二十年后,当他回到地球上时,地球上的日历已经翻过了两万年的历程。
与穿越到未来不同,回到过去在狭义相对论的框架下是行不通的。卢昌海表示,即使对狭义相对论的数学框架做广义诠释,也只有超光速的运动才可能实现时序的颠倒。狭义相对论本身在亚光速与超光速之间设置了一个光速壁垒,使得亚光速运动的物体无法进入超光速运动状态。在狭义相对论的时空框架内,时间旅行家只能到达未来,而无法重返过去。
时空穿越虽然仍然是一个充满神秘和未知的话题,但科学家们对于其可能性已经进行了一些有益的探讨。虽然回到过去困难重重,但面向未来的时间旅行理论已经在逐步成为现实。我们也许不能像空间中那样自由运动,但在时间的旅途中已经迈出了一小步。