星際探索 【時間旅行】穿越時空有可能發生嗎？時光又如何倒流？為甚麼我們始終沒能發現穿越者？

穿越時空,有可能嗎? 時間旅行與穿越者是在科幻小說 電影中廣泛出現的科技概念 但在現實生活中是否有可能? 物理學家們也一直在討論 關於時間旅行、穿越時空的可能性 美國天文學家尼爾·德格拉斯·泰森 解釋了時間的本質和實現時間旅行的難點 他說,在某些方面 我們現在正在進行時間旅行 我們只是碰巧成為從過去到未來的 永恆過渡中的被稱為現在的囚徒 如果你旅行得足夠快 你實際上可以在時間上進行跳躍 相對論認定 你的行進速度只有光速的一小部分 時間對你來說會比地球上所有人都慢 如果你的旅程很長 你可能會離開地球十年 而地球上的其他人都一百歲了 所以你實際上就已經進入了未來 如果你想回到過去 那就有點問題了 有些人已經認識到 嚴重扭曲的空間會產生什麼影響 他們研究了嚴重扭曲的空間和時間結構 會對過去的影響 事實證明 你可以繞著兩個 尚未完全碰撞的移動黑洞走一條路徑 根據計算 在那裡你可以回到你開始旅程時的過去 根據愛因斯坦廣義相對論 這種嚴重扭曲的空間和時間結構 實質成為可能 總結一下尼爾所說的話 你要想旅行的足夠快 你需要超越光速 即根據相對論 只要速度超過光速 我們就能進行穿越 這就是所謂的 但凡穿越必超光速 而嚴重扭曲的空間結構 即我們現在所說的黑洞 那為什麼黑洞能夠時間穿越 我們後面來說 有一些理論可以幫助我們瞭解 時間旅行是什麼 以及如何實現它 1905年 阿爾伯特·愛因斯坦 發表了他的相對論的第一部分 稱為狹義相對論 狹義相對論表明 光子、粒子 以每秒大約30萬公里的 恆定速度穿過真空 這個速度非常難以實現 目前也不可能有人實現 在二次元中 也只有戴著皮頭套的英雄能夠實現 比如這位 在這種環境下 這是極其難以實現 且不可能超越的速度 但從黑洞到近地環境的所有太空粒子 實際上都被加速到 令人難以置信的速度 越是靠近黑洞 速度越快 有些甚至達到99.9光速的百分比 愛因斯坦隨後於1915年 發表了另一篇論文 稱為廣義相對論 它與狹義相對論又有什麼不同呢 假設有一對雙胞胎兄弟 弟弟呆在地球上不動 哥哥開著接近光速的飛船 去宇宙裡浪了一圈後再回來 這時候誰是更年輕的那個呢 按照愛因斯坦的狹義相對論 運動的物體時間過得更慢 所以從地球上來看 顯然是高速運動的哥哥時間過得更慢 那麼等哥哥回到地球的時候 哥哥應該比弟弟更年輕 但是運動是相對的 就像當你坐在高鐵上 車還沒有開動 你所坐的高鐵旁邊還有另外一輛高鐵 如果你望向窗外 發現對面的高鐵開動了 這個時候你很有可能會產生錯覺 你無法判斷到底是對面的高鐵開了 還是自己的高鐵開了 所以這時候需要運用廣義相對論 因為哥哥是經歷速度改變的過程 他完成了這一系列動作 時間流逝一定是更慢 當他返回地球跟弟弟見面時 他更年輕 科學家們做了一些實驗來輔證 例如一項實驗 使用兩個時鐘設置在完全相同的時間 一個時鐘留在地球上 另一個時鐘帶上飛機 與地球自轉方向相同的方向 繞地球飛行一週後 科學家再將兩個時鐘進行比較 快速移動的飛機上的時鐘 稍稍落後了一點地面上的時鐘 所以飛機上的時鐘在時間上走得稍微慢一些 確實參與了速度改變的一方 時間過得更慢 我們都知道新理論的不斷提出 都建立在先前巨人的肩膀上 並且解釋了之前的猜想 天文學家尼爾·德格拉斯·泰森 就以牛頓定律為例 牛頓提出的有運動定律和萬有引力定律 如果有一個高引力元 牛頓定律就會失效 所以愛因斯坦的廣義相對論 就取代了牛頓定律嗎? 並沒有 而是畫了一個更大的圓 圍繞牛頓定律的適用性 即便後來有了愛因斯坦 他的方程也無法帶我們去到黑洞的中心 宇宙開始的時空起點 隨著宇宙大爆炸理論的確立 我們現在知道 玄理論家們 這些頂尖的人正在研究這些問題 試圖將愛因斯坦定律擴展到一個更大的體系 從而解釋我們宇宙中的一切 有很多科學家提出時間旅行理論 描述了時間旅行如何成為可能 物理學家米格爾·阿庫比裏 提出了愛因斯坦定律的理論解決方案 這將使航天器能夠實現更快的速度 如果可以創建一個低於真空的可配置能量密度場 而不是在局部參考系內超過光速 那麼航天器能夠通過收縮其前面的空間 來穿越距離 從而使航天器能夠實現更快的速度 在後面不斷擴大空間 就可以完成比光速更快的移動 我們知道物體無法在正常時空內加速到光速 相反 阿庫比裏這一套驅動器的應用場景 會轉變物體周圍的空間 以便該物體比正常空間中的光速更快到達目的地 而不會違反任何物理定律 但是這一套理論驅動器提出的機制驅動力 意味著要負能量密度 需要具有違背了已知物理定律的物理特性的奇異物質 所以人們認為在我們的宇宙中只能向前走 不可能發生時光倒流 時光倒流可能發生嗎? 法國科幻小說作家赫內·巴赫扎維勒 在1943年小說《不小心的旅行者》中提出 假如你穿越回過去 在自己父親出生之前把自己的祖父殺死 這一舉動會產生自相矛盾的情況 你回到過去殺了你年輕的祖父 祖父死了就沒有父親 沒有父親那麼也沒有你 那麼是誰殺了祖父呢? 這就是祖父悖論 這個悖論的提出 也讓很多人認為時光倒流不可能發生 大多數關於時間旅行的研究 都是基於經典的廣義相對論 提出時間旅行的量子版本 要求物理學家找出封閉時間存在下的密度演化方程 就像愛因斯坦理論中的曲線一樣 幣和時間線曲線 這是一條時空曲線 可以在時間上向後追溯 但不能向前追溯 1991年 牛津大學的物理學家提出了時間演化方程的提案 並特別說明瞭他如何解答祖父悖論 但是他的解決方案並沒有讓太多人滿意 他是這麼解釋的 在亞原子世界裡 量子的不確定性佔主導地位 一個電子撞擊一個質子 既可能轉向左邊也可能轉向右邊 其間並無規律可循 在一些物理學家看來 這種不確定性造成了宇宙的多重性 每次一個電子向右邊的時候 就和一個向左邊的電子形成了一個新的宇宙 矛盾可以用相同的方式來解決 如果時間旅行者幹預了歷史 宇宙就會封成兩個或更多的分支 那個被殺死的祖父 就會在另一個平行的宇宙裡 而不會進入到穿越者歸屬的那個宇宙中 但是從這平行宇宙角度來說 這事實上並沒有解決悖論 俄羅斯物理學家伊格爾·諾維剋夫 在20世紀80年代中期提出了另一條原理 表示關於如何不產生悖論的情況下 實現向迴旅行的一種觀點 根據這個假設 處於或接近閉合類時間曲線的物理現象 只能是一致的 遵循物理的普遍定律 因此只有自洽事件 即符合邏輯推演的事件 才能發生任何事情 這就是自身一致性原則 如果某一事件以任何方式改變過去 那麼它發生的可能性為零 宇宙歷史不允許修改 當物理學家們在爭論時間旅行是否可行的時候 一位理論物理學家卡拉·雷維利 認為時間實際上是一種幻覺 而我們的現實只是一個複雜的網絡結構 我們將過去、現在和未來的序列投射到了其中 整個宇宙遵循量子力學和熱力學定律 總結一下吧 對於穿越有兩種方法在理論上可行 我們只能穿越到未來 回到過去 違背目前的物理規律 假如可以回到過去 我們也不能改變歷史 只能為歷史的發生增添細節 也許這就是為什麼 我們至今都沒有找到實錘的穿越者 好了 關於時間穿越我們聊到這裡 如果你喜歡我的視頻 記得點贊關注 我是子航 我們下期見