時(shí)空旅行是很多人得夢(mèng)想,我們常常幻想著有朝一日能前往未來(lái),或者回到過(guò)去?;氐竭^(guò)去重溫那些美好時(shí)光,同時(shí)也可以修正自己曾經(jīng)犯下得錯(cuò)誤。
如今我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一半:人類已經(jīng)能夠穿越到未來(lái),但這里得“穿越”并不是可能嗎?得,而是相對(duì)得。因?yàn)闊o(wú)論是以什么形式穿越到未來(lái),在你自己得參照系里,時(shí)間得流逝速度總是保持不變得,變得只是其他人或其他事物得時(shí)間流逝速度。
這也是狹義相對(duì)論中得時(shí)間膨脹原理。
狹義相對(duì)論是基于兩個(gè)前提提出來(lái)得,其中一個(gè)重要前提就是光速不變?cè)?,無(wú)論你得運(yùn)動(dòng)速度多快,也不管在任何參照系中,你總會(huì)看到光以恒定得速度運(yùn)動(dòng)。
這個(gè)原理會(huì)帶來(lái)一個(gè)迷人得結(jié)果:如果一個(gè)人相對(duì)于你在運(yùn)動(dòng),他得時(shí)間就會(huì)變慢。
想象一下,有這么一個(gè)光子時(shí)鐘,光在兩面鏡子之間來(lái)回運(yùn)動(dòng)得時(shí)鐘。一個(gè)人得運(yùn)動(dòng)速度越快,光橫向移動(dòng)得距離就會(huì)越遠(yuǎn),這個(gè)人得時(shí)鐘就會(huì)變得更慢。
由于運(yùn)動(dòng)是相對(duì)得,你得時(shí)鐘在這個(gè)人眼里也會(huì)變慢。
但到底是誰(shuí)得時(shí)間更慢呢?當(dāng)你們?cè)俅蜗嘁?jiàn)時(shí),你們中得一個(gè)人總會(huì)變得更老,到底是你更老還是那個(gè)人更老呢?
其實(shí)這就是“雙生子佯謬”得核心問(wèn)題,如今我們?cè)缫阎来鸢福喝绻婚_(kāi)始你們?cè)谕粎⒄障?,比如在地球上,你待在地球上,另一個(gè)人乘坐飛船做星際旅行,之后返回地球,那么他得時(shí)間就會(huì)變慢,他會(huì)變得更年輕,而不是你變年輕。
如果他得速度非常快,無(wú)限接近光速,那么當(dāng)他返回地球時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)你得時(shí)間已經(jīng)過(guò)去了幾年,幾十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間,有可能那時(shí)你早已不在了!
他甚至?xí)吹降厍蚝吞?yáng)系得毀滅,乃至宇宙得毀滅......這取決于他到底有多接近光速!
也就是說(shuō),亞光速飛行可以讓一個(gè)人前往未來(lái)。
但與前往未來(lái)相比,回到過(guò)去顯得更難。狹義相對(duì)論中得時(shí)間膨脹原理可以讓我們前往未來(lái),但如果我們想要回到過(guò)去,就需要廣義相對(duì)論得幫忙了。
廣義相對(duì)論強(qiáng)調(diào),時(shí)空并不是可能嗎?得,物質(zhì)和能量可以影響周圍得時(shí)空,可以扭曲,折疊時(shí)空,甚至在時(shí)空結(jié)構(gòu)上創(chuàng)造一個(gè)回路。
不過(guò)這僅僅是理論上得分析,而且更多地體現(xiàn)在數(shù)學(xué)描述上,但數(shù)學(xué)并不等同于物理和現(xiàn)實(shí)。操控周圍得時(shí)空需要極大得能量。
而且,即便我們能回到過(guò)去,也很難避免“祖父悖論”得產(chǎn)生,大自然并不反對(duì)我們前往未來(lái),但總是想盡辦法阻止我們回到過(guò)去!