不用猜,很多人都幻想着有一天能穿越时空,重新温习过去的美好时光或弥补过去的错误。当然,也有一部分人充满对未来世界的渴望,希望能穿越到未来。但摆在所有人面前的是时间隧道真的存在吗?我相信大多数人都不明白时间是什么,和牛顿一样都感觉时间飘满整个宇宙,是永恒的,不错,时间确实让人难以琢磨,那么今天就让“小辉”和大家一起畅谈时间吧!
我是个物理迷,虽然,没考入物理专业,但这丝毫没有减弱我对物理的爱好,来到了科协科普部,给了我机会和大家一起分析科学,我很高兴。
首先,咱们认为3维空间+时间=4维时空,咱们生活在一个4维时间中。因此我们每天的所有事件都能用4维坐标来表示即(x,y,z,t)那么我们完全有理由进行类比推理。
事实1:如果一个在2维世界中的2个点,它们的最近距离一定是两点的连线。但在3维世界中看2维,我们会发现将2点对折后距离会更短。但在2维世界中的人却怎么也不会想到对折。
猜想延伸:我们生活在一个4维时空中,那么我们一定有办法找到穿越3维空间的方法,如今的量子隐形传输技术似乎已经让我们欣慰,期待。
设想:我们生活在一个4维时空中,我们要进行横穿银河系,但摆在我们面前的是,我们的银河系太大我们无法到达银河系的另一端,但在5维世界中,它们可以通过时间隧道到达银河系的另一端,因为在5维的世界中时间是可以穿越的,那么大尺度空间的距离也就形同虚设。可以等价为4维时空的折叠。但是生活在4维时空中的我们却没有办法去感知时间隧道的存在。时间的存在会使空间尺度变的有意义。
那么接下来,我们就来讨论5维时空吧,换句话说第5维在哪里,“小辉”在之前想了很久,得出了今天的假设,第5维存在于微观世界,并且是在普朗克常量h不能忽略的微观中,也就是量子的行为,特性已经表现的很明显的微观中。在那里我们可能找到我们渴望已久的“虫洞”。
也许现在有人要发问了,那么物理学史上最著名的悖论“祖 父悖论”该如何解释,那么我就大胆的提出我个人的观点,既然“虫洞”在微观世界中并且量子行为也很明显了,那么量子力学的不确定性原理也就很明显了,那么我完全有理由说咋们这个世界可能是虚幻的,它只是量子世界中众多可能结果的一种,那么我们通过“虫洞”这个事件,也会在那些可能结果中存在,那么“祖父悖论”也就不存在了,因为你是无法确定你杀死的是你的祖父,也许在那个世界中压根就是注定你祖父被人杀,只是你的行为起到干涉作用,但所有的一切却在量子世界都有可能,但是你永远都不确定你的具体轨迹。“这里建议大家看光的干涉实验”。
那么时间隧道在我们的世界中能被证明吗?史蒂芬.霍金曾在剑桥大学做过这么一个实验,“证明时间能穿越”他在办公室给“未来人”写了一份邀请函内容如下“我在xxx时间邀请你们来参加我的party….”实验结果大家都能想到失败了,未来人没有来。霍金失败了,说到这给大家讲个故事我也曾在高中做过类似实验,结果我成功了,我很荣幸我做成了霍金都没成功的事,那一刻,全班都可以证明,但不幸的是那是几年不遇的巧合,哈哈,时间之巧可以说精确到秒。
既然,霍金否定了时间可以被穿越的可能,那么,不妨再换个角度看待时间问题。
如果“虫洞”确实存在微观世界中,那么,我们为什么不能将其无限制的扩大,直到它可以允许我们通过呢,广义相对论表明要制造一个允许人通过的“虫洞”需要负能量,但我们的世界中不可能有负能量,换句话说,广义相对论否定了可以制造出“虫洞”,但现在,我们从量子力学的角度看,是有负能量,并且也被实验所观察到。但是我们不要太高兴了,即使我们用负能量制造出“虫洞”但它也不会维持太久,几乎还没反应过来它就被我们这个世界的宇宙射线所瓦解。
那么既然“虫洞”这个想发很难实现,那么是不是我们没有办法穿越时空呢?我是个乐观主义者,我觉得广义相对论给我们提供了另外选择,那就是让时间变慢,虽然我们没有了回到过去的选择,但我们可以穿越到未来,然而那也只是单程票,所以即使这种方法能实现,实验者也要受到很大的心理压力并且实验结果也几乎没有办法证明是否成功!
那么着样才能使时间变慢呢?广义相对论认为,时间是以光速流淌的,物体的运动速度的快慢直接会影响物体本身时间的流淌速度,在物体速度接近光速或达到光速时物体本身时间变慢的效应会越明显,当然,广义相对论否定了物体速度能达到光速。
那么,我们就用加速使时间变慢吧,当我们能制造出接近光速99.9%的宇宙飞船时,假设我们驾驶这艘飞船行驶于地球与冥王星时我们会发现一个奇妙现象,我们在地球上按照地球~冥王星的距离和飞船的速度计算,从地球到冥王星需要1天时间,但当我们驾驶飞船从地球到冥王星时,我们感觉只用了1小时,或者更短的时间,并且飞船上的计时器也显示是1小时或更短时间,难到我们在地球上的计算出问题了?答案是否定的,因为在地球上观测我们飞船的人看到我们到冥王星时已经是1天以后的事了,在他们看来我们用了1天时间从地球到冥王星,这是为什么呢?其实很好解释因为我们在飞船中以接近光速行驶时,我们的时间变慢了,那也就是我们只用了1小时就到了......
当然,我们还有另外的一种研究方向,广义相对论指出引力的存在会使时空变形,使时间变慢。我们来做个比喻,把时间比作流水,引力比作水中之石,我们会发现一个现象,水流速度在河中不同位置不同,在石头旁边的水流速度会慢与其他地方的水流速度,石头拖住了水流,使其变慢......那么,我们的时间也是这样的,在引力强的地方时间会被引力拖住从而变慢,可以这样延伸,宇宙中可能会有一些天体,它们的引力强的难以想象,而在这些天体表面,时间会停止,如果我们驾驶飞船能恰当好处地在这些天体表面运行时,那么我们也就穿越时空到了为来。当然,这是很危险的一件事,因为,你稍不注意就会被引力撕裂,所以这种可能还有待我们科技发展后才能尝试......
上面,我们讲了如此多的时间问题,想必大家也对时间有了初步的认知,虽然,时间穿越从理论上讲还是有实现的可能性,但我们还是应该好好珍惜我们的时间,因为时间可以穿越,但我们的生命周期是确定的,所以好好珍惜自己的时间吧!