7 T* C9 E3 E$ r/ U! C% p p探索通向未来的“钥匙” 0 b5 L8 n. v9 v, k& R( T& E- Z) y7 Q" y/ w) P8 ^/ W( |0 S
在某种程度上,这或许是科学家永远不会发现他面临向自己开枪境地的原因。在这种情况下,我只能遗憾地告诉大家,虫洞本身就是一个问题。最后,我认为像这样的虫洞不能存在,原因就是反馈。如果你有到摇滚演唱会现场观看演出的经历,你可能会辨别出这种尖利的噪音。这就是反馈,引起反馈的原因很简单。声音进入麦克风,通过电线传播,经由扩音器令声音放大,在一个环状物内绕来绕去,每次令声音比上一次更大。如果没人阻止,反馈能够破坏音响系统。 8 `% ^7 w- |: F8 | ) r# D/ e$ O7 W0 ^8 ^6 b, B1 f虫洞也会遇到这种问题,只不过声音换成了辐射。一旦虫洞变大,大自然的辐射物会进入,最终形成一个环路。反馈变得如此强劲,最终摧毁虫洞。虽然微型虫洞确实存在,也有可能在某一天不断膨胀,但持续时间不会太长久,所以不能当作时间机器使用。这是没人能及时回到我晚会的真正原因。任何通过虫洞和其他方式回到过去的时间旅行或许都是不可能的,否则,悖论就会出现。 L) X0 {3 `. o# y& @2 W2 V- [# K# W6 `9 s4 i8 T
因此,遗憾的是,回到过去的时间旅行应该永远不会上演。对于寻找恐龙的人来说,这会令他们大失所望,但对于历史学家而言,他们可以彻底解脱了。故事到此并未结束。这并没有使所有的时间旅行不可行。我确实对时间旅行深信不疑,对通向未来的时间旅行更是如此。时间就像河流,我们每一个人仿佛被时光的流动无情地卷走,只不过时光是另一种形式的河流——以不同速度、在不同地点流动,这是通向未来的“钥匙”。1 r- @5 O. o2 q+ `5 A
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一百多年前,爱因斯坦最早提出了这一概念。他认为,世上应该存在让时间慢下来的地方,以及让时间加速的地方。他绝对是正确的,证据恰恰就在我们的头顶。这便是全球定位系统,简称GPS。一个卫星网络正在地球周围轨道运行,它们使得卫星导航成为可能,同时还表明时间在太空的运行速度快于在地球上。每一艘太空飞船内部都是一台运行精确的钟表。虽然如此精确,但每天仍会快十亿分之一秒左右。 * \4 D, n$ b" j( Y$ y, V" m n5 G2 v' S6 U" [0 x卫星导航系统必须为此做出矫正,否则,微小的差异就会扰乱整个系统,令地球上所有的全球定位系统每天都会出现大约6英里(约合9.7公里)的误差。你可以想象由此造成的后果。钟表并不存在这样的问题,走得快是因为时间在太空比在地球运行快。造成这种非同寻常影响的原因是地球的质量。爱因斯坦发现,物质会减缓时间运行速度,就像是河的下游一样。物体越重,对时间的阻力越大。这种惊人的事实为通向未来的时间旅行开启了大门。 5 n G: Z. B" v0 ^& j5 N+ Q; ]( d$ B4 J' |
引力无穷的超大质量黑洞 & f" k3 i& c$ m S# {: z5 l$ e7 _# w# U
恰恰在银河系中心,距离地球2.6万光年远的地方,拥有银河系中最重的天体——一个质量相当于四百万个太阳的超大质量黑洞,在自身引力作用下,它被压缩为一个点。距离这个超大质量黑洞越近,遭遇的引力就越强。一旦距离其过近,连光线都无法逃脱,会被吞噬。这样的超大质量黑洞对时间具有显著的影响,令其减缓的速度远远超过银河系中的任何物体。这使得它是台“天生的时间机器”。* c4 }5 Z- a$ {& A
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我喜欢想象宇宙飞船如何能充分利用这种现象。如果某个航天机构正在控制从地球发射的探测器,他们会发现绕轨道运行一圈的时间为16分钟。对于飞船上的勇敢者来说,靠近这个超大质量物体,时间就会慢下来。在这里,引力影响远比地球引力极端。机组人员的时间将会减慢一半。对于原本每圈要耗费的16分钟,他们其实仅经历了8分钟。 ; w) _4 Z S* Z5 U ! n6 R( Y8 A- X5 o9 @; J5 S {' k想象一下,当飞船及机组人员绕这个黑洞运行五年时,别的地方已经过去了十年。当他们回到家乡,地球上的人比他们老了五岁。所以,超大质量黑洞就是一台时间机器,当然,这还不是非常的实用。超大质量黑洞之所以比虫洞更有优势,是因为不会激发悖论。此外,它不会因反馈走上自我毁灭之路。 # g1 b' M. y1 U2 f/ s& a8 ]& I& s `3 p
然而,通向未来之旅并非一路坦途。地球距离未来世界漫长无边,让我们距离未来非常遥远。幸运的是,我们还有另一种时间旅行方式,这也是我们建造货真价实的时间机器最后、也是最大的希望。旅行速度必须超级快,甚至比避免被吸进黑洞所需要的速度还快。这是因另一个涉及宇宙的奇怪事实所致。宇宙中存在着速度**,即每秒钟18.6万英里(约合30公里),亦称光速。 6 H4 ]5 F2 J3 S6 l7 C * S% q* B8 z% G任何物体不能超越这一速度。这也是科学界最成熟的理论原则之一。无论是否相信,以接近于光速的速度旅行可以将你送达未来世界。要想理解这一点,我们可以想象一个具有科幻色彩的交通系统——一条遍布地球周围的轨道,为超高速火车准备的轨道。我们将利用这列想象出来的火车,尽可能地接近于光速,看它如何变成一台时间机器。列车上的乘客购买了通向未来的单程车票。火车开始加速,越来越快,不久开始绕地球一圈圈运行。8 ^$ e9 F5 j# B& v9 r
7 _# u& I* w$ T, F如何突破速度** ' p' Z3 w" `3 y" C- g" K1 N% T( L4 b. ^+ R# p d7 W; W# j
达到光速意味着绕地球运行速度要飞快,比如每秒钟绕7圈。不过,无论这列火车的动力有多强劲,它永远也无法到达光速,因为物理学原理令其做不到这一点。假设它接近光速,距离这一终极速度还有一点距离。现在非同寻常的事情发生了。列车上的时间相对于地球开始减缓,就如同靠近超大质量黑洞一样,而且有过之而无不及。列车上一切物体的活动都变慢。这是为了保护速度**,原因并不难理解。 8 n5 w9 u( ~8 _$ s I8 q5 J* [ ?2 E- k7 X" T4 O K9 C1 G
想象一个孩子跑向迎面而来的火车。他前冲的速度增加至列车的速度上,所以,他难道不能在意外中突破速度**吗?答案是否定的。自然规律会令列车上的时间减缓,使得这一幕永远不会发生。这个孩子跑得再快,也不能打破速度**。时间总是会减慢,足以“保护”速度**。这一事实源于耗费多年踏上未来之路的可能性。 9 a# j$ @- ~; K0 e! b) J# R 9 C- X3 X5 P9 Z( T想象一下这样的场景:2050年1月1日,一列火车离开车站,绕地球轨道一圈又一圈,直至100年以后,最终在2150年新年夜停下来。此时,乘客们在世上的时间也只剩下一周,因为身在火车上,时间过得非常慢。当他们离开火车,会发现一个完全不同于车上环境的世界。在一周内,他们已经在通向未来的道路上前进了100年。 4 a# w* \, o" T7 r/ A, X, @6 C( } y# o" u. `0 g
当然,建造一列能达到这种速度的超高速火车的可能性微乎其微。不过,我们已经在位于瑞士日内瓦的世界最大的粒子加速器——大型强子对撞机——建造了这样的装置。大型强子对撞机位于瑞士和法国交界地下100米深处一条总长16英里(约合25.75公里)的环形隧道内,一旦开足马力,这台对撞机能在瞬间从零加速至每小时6万英里(约合每小时9.7万公里)。 k- y3 P8 `8 \+ P' ]2 k9 l3 `3 r
' H4 S' [. B6 W N8 [6 L: ?+ k令动力和粒子的速度变得越来越快,直至它们能以每秒1.1万圈的速度绕隧道运行,这时,速度将接近于光速。但是,就像是上面描述的那列火车一样,它们永远无法到达这一终极速度,最快只能达到光速的99.99%。发生这种情况的时候,进行时间旅行是不切合实际的。由于一种称为兀介子的“短命”粒子,使我们了解了这一点。通常情况下,兀介子会在250亿分之一秒内分解。当它们被加速至接近光速时,寿命是以前的30倍。 C- W. D5 F& U: q4 h
% v V1 V0 h3 l/ j, p3 P; v“天上一日,地下一年”; z1 N) J+ M8 f, |. i
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情况的确就那么简单,如果我们想踏上未来之旅,那么速度必须快。我认为实现这一目标的唯一途径是进入太空。在人类历史上,速度最快的载人飞船 “阿波罗”10号,速度为每小时2.5万英里(约合每小时4万公里),但要实现在时间中旅行,我们的速度必须是“阿波罗”10号速度的2000倍。按照这种思路,我们应该先制造一个巨大的飞船,里面可以装载着巨量燃料,令其加速至接近于光速,在全负荷动力运行下,实现这一目标仍需要六年时间。 6 j6 @0 y5 w$ G n3 s & v2 i+ O* o5 y" j由于飞船如此的庞大和沉重,最初的加速度相对平缓。随着时间的推移,飞船速度非常快,不久即覆盖广大区域。一年以后,我们到达了系外行星。两年后,它的速度将达到光速的一半,距离太阳系越来越遥远,再过两年它可能会已经达到光速的90%。在发射四年后,飞船距离地球30万亿英里(约合4.8万亿公里)远,这意味着飞船将开始时间旅行,届时,它的速度接近于光速,在船上呆一天,相当于在地球上呆两天。 " g" {9 ~* n8 d5 G : |' C5 T% l+ f& n0 d4 z% ]再经过另外两年全负荷动力飞行,飞船将到达其最高速度——相当于光速的99%。在这一速度下,在船上呆一天,那就意味着在地球上度过一年的时间。飞船确实“飞进”了未来。时间变慢还有另一个优势,从理论上讲,这意味着我们一生当中可以跨越无尽的距离。探索银河系边缘之旅将耗费80年的时间。 5 ^$ y9 F U1 R1 X 4 ]3 i4 b( ]/ P- ~" K然而,未来之旅真正惊奇之处在于,揭示整个宇宙有多么的奇特。在宇宙中,不同的地点,时间运行的速度不同;微小的虫洞存在于我们周围每一个角落;最终,我们将利用掌握的物理学知识,成为穿越第四维的真正宇宙旅行者。 & L) ^2 ]8 k& V. z/ W, g) s3 K& r转载于:新浪科技