若時間旅行真的存在，人類該如何實現(xiàn)？

來源：新浪科技 發(fā)布時間：2019-05-15瀏覽：2524次

若時間旅行真的存在，人類該如何實現(xiàn)？

　　新浪科技訊 北京時間5月15日消息，這可能聽上去非常像是某部科幻作品中的情節(jié)，但時間錯位現(xiàn)象確實存在。但這究竟是什么意思呢？簡單地說，時間錯位就是指時間的流逝變得異常——比正常速度更快，或者更慢。

　　物理學(xué)家們知道時間錯位的存在已經(jīng)超過100年，事實上，此刻的你就處在某種意義上的時間錯位之中。

　　在1905年，愛因斯坦發(fā)表了著名的《狹義相對論》，整整10年之后，他又發(fā)表了更加驚世駭俗的《廣義相對論》。這一理論中包含了大量幾乎完全 顛覆人類傳統(tǒng)認(rèn)知的全新觀點，比如愛因斯坦指出，重力實際上是時空彎曲導(dǎo)致的產(chǎn)物，換句話說，任何具有質(zhì)量的物體都會造成時空的彎曲，當(dāng)然也可以造成時間 錯位。

　　很容易理解，質(zhì)量越大的物體，其對時空的扭曲效應(yīng)會愈發(fā)顯著。超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量相當(dāng)于太陽質(zhì)量的數(shù)十億倍，其造成的時間錯位現(xiàn)象將會相當(dāng)顯 著。如果你逐漸靠近一個黑洞，黑洞強(qiáng)大的引力會逐漸造成時間發(fā)生“膨脹”，直觀的結(jié)果是時間的流逝速度顯著地比遠(yuǎn)離黑洞的區(qū)域更慢。但是，如果你想要穿越 時空，還想有去有回的話，恐怕黑洞不會是你理想的時光機(jī)；當(dāng)你越過一個被稱作“事件視界”的邊界線之后，你，或者任何物質(zhì)，甚至包括光線在內(nèi)，都將注定有 去無回——這也是“黑洞”得名的由來。

　　太陽和地球也可以在相當(dāng)程度上造成時間膨脹效應(yīng)。在2007年，美國宇航局的一顆名為“重力探測器B”的衛(wèi)星，通過精密觀測地球?qū)χ茉鈺r空的彎 曲效應(yīng)，以99%的精確度檢驗并確認(rèn)了愛因斯坦廣義相對論的正確性。讓我們更進(jìn)一步：設(shè)想你居住在一座高山之巔，事實上你會比居住在海邊的朋友們老的更 快，因為相比你所在的高海拔位置，你的朋友們所處的海平面附近地球引力更強(qiáng)，這就意味著時間流逝更慢——當(dāng)然，由于地球的引力場并不算很強(qiáng)，因此其所造成 的時間膨脹效應(yīng)不會很明顯，你和你朋友之間的時間流逝差異事實上會微小到你根本難以察覺。

　　時間膨脹也可以通過快速運動來實現(xiàn)。根據(jù)狹義相對論，運動速度越快，相對于一位靜止?fàn)顟B(tài)下的觀察者，你的時間會變得更慢。這樣的時間膨脹效應(yīng)在我們的生活中就要常見的多了，每一次當(dāng)你使用GPS定位的時候，你就已經(jīng)與這種效應(yīng)發(fā)生了關(guān)聯(lián)。

　　美國麻省的塔夫茨大學(xué)宇宙學(xué)研究所教授肯·奧勒姆（Ken Olum）說：“GPS衛(wèi)星的工作原理之一是星上搭載了超精確的時鐘?！彼f：“天上的GPS衛(wèi)星運行的軌道高度不同，運行的速度也不同，它們相互之間還 存在相對運動。”于是，為了確保衛(wèi)星能夠準(zhǔn)確測定位于地球表面的你的位置，GPS衛(wèi)星在計時時就必須考慮廣義相對論以及狹義相對論對于時間流逝速度產(chǎn)生的 影響，否則就會出現(xiàn)不可接受的定位誤差?？梢哉f，如果沒有愛因斯坦的理論，全球定位系統(tǒng)就將難以研制出來。

　　當(dāng)然，大質(zhì)量物體彎曲時空可能并非科幻作家們喜歡的那種時空穿越的情節(jié)。那么還有其他可能的情景嗎？或許有，但是說實話實現(xiàn)的可能性并不太高。

　　新西蘭奧克蘭大學(xué)的物理學(xué)家本杰明·沙勒（Benjamin Shlaer）表示：“一項普遍的共識是，那種基于廣義相對論的怪異設(shè)想，包括時間機(jī)器在內(nèi)，在真實的宇宙中是基本上無法實現(xiàn)的?！?/p>

　　但雖說可能性不大，不妨礙我們說一說。排名第一的，是所謂的蟲洞。這是一種理論上存在的，時空中存在的“隧道”，可以讓物質(zhì)瞬間傳輸?shù)綐O為遙遠(yuǎn)的地方。有些理論認(rèn)為，在宇宙剛剛誕生的極早期，可能存在過極微小尺度的蟲洞，但是這類蟲洞極不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)瞬即逝。

　　要想讓所謂的蟲洞真的在時空旅行方面發(fā)揮作用，你大概會需要一些性質(zhì)奇異的物質(zhì)。要想穩(wěn)定蟲洞，理論認(rèn)為你需要研發(fā)出某種目前還難以描述的奇特 物質(zhì)，它和你身邊接觸的任何物質(zhì)都不同，它必須具有負(fù)質(zhì)量和負(fù)壓強(qiáng)——即便是科學(xué)家們也從未見過這種東西，他們也相信在可預(yù)見的未來都不太可能研制出這樣 的東西。

　　第二種方式是所謂的“宇宙弦”。宇宙弦是理論上可能存在的能量束，而如果它們真的存在，它們必定極為微小。理論預(yù)測認(rèn)為，兩個宇宙弦之間相互加 速，將會以一種奇異的方式造成時間變化，比如在時空中產(chǎn)生某種閉環(huán)，從而起到類似時間機(jī)器的作用。然而，要想將宇宙弦加速到一定的程度才可能產(chǎn)生這樣的效 應(yīng)，而要想實現(xiàn)這樣的加速，你幾乎將需要無限的能量供應(yīng)，這顯然不是你輕易可以做到的。

　　在沙勒看來，如果未來有什么希望說有機(jī)會了解這種奇異物質(zhì)或者其他能夠彎曲時空的機(jī)制，最有希望的方法就是透過望遠(yuǎn)鏡觀察宇宙，說不定有一天我們會得到意想不到的發(fā)現(xiàn)。

　　沙勒表示：“很清楚的一點是，很多我們以為想當(dāng)然的事情，在極端環(huán)境條件下卻不一定成立。我們唯一能夠指望的，是希望我們將能夠在宇宙學(xué)領(lǐng)域的范疇內(nèi)提出這些問題，并尋找到這些問題的答案?！保ǔ匡L(fēng)）