时间是可塑性的
从数千年前的农耕时代到科学技术发达的现代,“时间旅行”这个词在超越时间的意义上有着最奇妙的想象。
当然,没有必要穿越时光机或花哨的虫眼。正如你注意到的那样,我们一直在时间旅行。在最基本的方面,时间是宇宙变化的速度。不管你喜不喜欢,我们一直在经历变化。我们的年龄在变化,行星围绕太阳旋转,物体正在崩溃。
用秒、分钟、时间、年来测定时间的经过,这并不意味着时间以一定的速度流逝。河里的水因河的大小而奔腾或减速,时间在不同的地方以不同的速度流动。换句话说,时间是相对的。
但是,什么导致了我们从摇篮到坟墓的单方面旅行呢。这会导致时间和空间的关系。人类在长度、宽度、深度这三个空间次元上玩耍。时间作为最重要的四次元参加了这个派对。时间离不开空间,空间离不开时间。两者作为整体存在:时空连续体。在宇宙发生的事件,空间和时间必须同时关联。
本文探讨了我们在宇宙时间旅行的日常生活方式和在四次元跳舞的较强方法。
实时旅行
如果想在未来的岁月中比下一个人快,就必须利用时空。地球定位卫星每天都能进行这个,每天多发生1/3秒。卫星离地球质量远,所以轨道上时间过得更快。在地面上,行星的质量随着时间的推移而下降,以较小的速度减速。
重力时间膨胀。根据爱因斯坦的广义相对论,重力是时空曲线,天文学家在研究质量足够的物体附近运动的光时,经常观察这种现象。特别是大的太阳可以引起例如被称为引力透镜效应的线性光束的弯曲。
这和时间有什么关系。请记住在宇宙发生的事件中包含了时间和空间。引力不仅影响空间,还影响时间。
虽然不能注意到时间的流逝中的小的变化,但是银河系中心的超大质量黑洞射手座a等足够的物体会产生很大的影响。这里,400万个太阳的质量是单一且无限密集的,被称为奇点。绕着这个黑洞转一段时间,就能体验到地球的一半速度。换言之,你结束了5年的旅行,发现地球上整整过了10年。
速度也有助于我们体验时间的速度。越是接近我们称之为光速的宇宙速度的界限,时间就越慢。例如,在高速列车上,时钟的指针移动得比静止的时钟慢。一个乘客感觉不到任何区别,但是旅行结束后会晚10亿分之一秒。如果这样的列车达到99.999%的光速,那么在车站可以一年度过233年。
实际上,这个假设的上班族穿越时空回到了未来。但是过去是错误的?可以想象最快的宇宙飞船能倒流时间吗?
亚利桑那州标志斯塔夫上空的星星,这些星星都是过去的星星。
我们确定了穿越到未来的时间总是发生的。科学家们已经在实验中证明了这一点,这个想法是爱因斯坦相对论的基本方面。你面向未来。问题是旅行的速度有多快。但是要去旅行吗?往夜空一看,答案就出来了。
由于银河系约有10万光年的宽度,来自遥远恒星的光经过数千年到达地球。看到那道光,你真的在回顾过去。这天,文学家们测定了宇宙微波的背景辐射,回顾了100亿多年前的原始宇宙时代。但是,我们能做得更好吗?
爱因斯坦的理论中,没有什么能阻止时间穿越到过去的,但是按下按钮回到昨天的前提是违反了因果律。一个事件发生在我们的宇宙,导致了另一个无限的单向事件列。在每个实例中,在效果之前会发生原因。例如,请想象一个人穿越时空回到过去杀了自己的爷爷这样不同的现实。那个违反了我们所知道的现实。因此,很多科学家认为穿越时空回到过去是不可能的。
一部分科学家提出了利用超光速旅行回到过去的想法。结果,随着物体接近光速,时间变慢,超过这个速度的话,时间会倒流吗?当然,当一个物体接近光速时,相对论质量增加到光速并变得无限大。加速无限大的品质是不可能的。理论上,反冲速度技术可以通过在宇宙中推进时空泡沫来避免宇宙的速度限制,但即使如此也会带来巨大而遥远的未来能源成本。
但是,往返于过去和未来,很少依赖于投机性的空间推进技术,大多依赖于既存的宇宙现象。例如在黑洞里航行。
黑洞的另一边是什么?
包围黑洞需要足够的时间,重力的时间膨胀的话就会带到未来。但是,如果你直接飞到这个宇宙的巨兽的深处会发生什么呢。很多科学家认为黑洞有可能会压倒你,但是可能不会有独特的黑洞。有黑洞和环。
1963年,新西兰数学家罗伊・克尔提出了第一个旋转黑洞的现实理论。这个概念依赖于中子星,中子星是巨大的崩溃恒星,虽然有曼哈顿那么大,但是质量相当于地球的太阳。凯尔假定,如果垂死的恒星崩溃成旋转的中子星的话,就阻止离心力成为奇点。因为黑洞没有奇异之处,所以凯尔认为进入黑洞时不必担心其中心的无限引力,是安全的。
如果有克尔黑洞的话,科学家们推测我们有可能通过它们通过白洞。想象黑洞的排气端不是把所有的东西都拉进引力里,这个白洞把所有的东西都推出去使之远离--另一个时间,也许还能进入另一个宇宙。
虽然凯尔黑洞纯粹是理论性的,但是如果它们确实存在的话,那么在热爱冒险的时间旅行者将提供一种到过去和未来的单程旅行。非常先进的文明可能发展这种时间旅行方法的校对方法,但谁也不知道“狂野”的凯尔黑洞何时何地离开你。
想象空间弯曲的二维平面。当两个物体在时空上施加足够的力,形成连接远处的隧道时,形成这样的虫洞。
理论黑洞不是通向过去和未来的唯一的宇宙近路。从《星际迷航:深空九号》到《Donnie daco》,所有的东西都很受欢迎,除了黑洞之外,还有“爱因斯坦·罗森桥”。我当然知道这是虫子的洞。
爱因斯坦的广义相对论允许虫洞的存在,因为认为任何质量都可以在时空上弯曲。要理解这首歌,可以想象两个人拿着床单紧紧地贴在一起。有人把棒球放在床单上的话,棒球的重量就会滚到床单的正中间,把床单稍微弯一下。现在,把弹珠放在床单的边上的话,用这个曲线面向棒球。
在这个简化的例子中,空间被描述为二维平面而不是四维平面。请想象一下。这张纸被折叠,上部和下部之间留有空间。棒球放在上面的话会拐弯。同样的质量放在纸的底部,与棒球纸上的位置相对应,第二个质量最终会和棒球相遇。这和虫洞的发展相似。
在宇宙中,给宇宙的不同部分施加压力的物质最终结合形成隧道。理论上,这个隧道可以连接两个不同的时间,允许它们之间通行。当然,一些意想不到的物理或量子特性也可能阻止这种虫洞的产生。即使它们确实存在,也有可能变得非常不稳定。
已故天体物理学家斯蒂芬·霍金说,虫洞有可能存在于宇宙中最小环境的量子泡沫中。在这里,小隧道一直闪烁着,瞬间连接着不同的地方和时间,就像是变化的“降落伞和梯子”游戏一样。
这样的虫洞对于人的时间旅行来说可能太小太短了,但是我们有一天能学会抓住它们,稳定它们,扩大它们吗?当然,霍金说,只要准备好接受一些反馈。当通过折叠的时空人为延长隧道的寿命时,会产生辐射反馈电路,并且可能类似地破坏时间隧道,并且类似的例子是音频反馈破坏扬声器。
正确的宇宙异常可以将任何宇宙飞船变成时间机器。
我们已经穿过黑洞和虫眼,另一种可能的时间旅行方法是理论宇宙现象。关于这个计划,我们向物理学家J.Richard Gott寻求帮助,1991年提出了宇宙弦的概念。正如名字所示,这些是弦状物体,一些科学家相信是在早期的宇宙中形成的。
这些弦可以在整个宇宙编织,比原子薄,可以承受巨大的压力。当然,这意味着对通过它们附近的物体施加相当大的吸引力,使附着在宇宙弦上的物体以难以置信的速度运动,从时间膨胀中获得利益。通过拉扯2根宇宙弦、将1根弦拉到黑洞附近,可以歪曲时空,形成所谓的封闭时间型曲线。
利用这两条宇宙弦(或弦和黑洞)的引力,理论上宇宙飞船可以使自己过去。为了做那个,绕着宇宙的弦旋转。
然而,量子弦具有强烈的投机性。哥特式自己说,为了回到过去,即使是一年也需要一根弦,包括整个星系的质量能量的一半。换言之,如果不使星系的一半原子分裂,就不能给你的时间机器提供能量。不能像时光机一样回到时间机器创建的时间点。
是的,悖论有时间。
坏消息,时间旅行刺客:爷爷是必须避开的禁区
如前所述,第二种因果关系一出现,过去的概念就有点模糊了。原因是在效果之前,至少在这个宇宙里,最好的时间旅行计划也被打乱了。
首先,回到200年前,会在出生前的时间出现。我想一下。在时间的流逝中,结果比原因先存在。
为了更好地理解我们正在处理的问题,我们正在考虑著名祖父的悖论。你是个超越时空的杀手,你的目标正是你的祖父。所以你通过最近的虫洞去了18岁的父亲那里。拿起激光发射器,扳机后会发生什么?
你想想看。你还没有出生。你爸爸不在。如果你过去杀了自己的祖父,他永远没有儿子。那个儿子永远没有你。你永远不把这个工作看作是穿越时空的刺客。不会引动扳机,否定整个事件列。我们称之为不一致的因果循环。
另一方面,必须考虑一致因果循环的概念。同样让人深思的是,这个时间旅行的理论模型里没有悖论。根据物理学家保罗·戴维斯,这样的循环可以这样展开。据说某位数学教授穿越时空回到了未来,盗取了创造性数学的定理。而且教授给了有前途的学生这个定理。然后,那个有前途的学生长大了,教授从他手里偷了定理。
接下来是时间旅行后的选择模式,涉及接近任何悖论状况的扭曲概率。这是什么意思。那么,请自己放在时间旅行刺客的位置上。这个时空旅行模式将你祖父作为几乎死亡的证据。可以扳机,但是激光不起作用。鸟在适当的时候可能会变得便利,但是为了防止矛盾,量子会上升。
但是,还有一种可能性。你旅行的未来和过去也许只是平行宇宙。想象一个独立的沙箱:你可以在里面建造或破坏所有的城池,但它对你的主沙箱毫无影响。所以,如果你所经历的过去存在于独立的时间轴上,那么冷血地杀死你的祖父也不是什么大不了的事情。当然,这可能意味着每次短距离旅行都会进入新的平行宇宙。你可能永远不会回到原来的沙箱里。
犹豫了吗?欢迎来到时间旅行的世界。
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