看过《哆啦A梦》等科幻作品的人,肯定会对时光机感到着迷,期盼有一天能使用这种机器进行时间旅行。然而不仅是民间,在物理学界也对时光机是否能制造出来产生争议。今天小编就来盘点科学家们认为的那些时间机器的制造方法。1.预测未来的时光机年4月,伊朗科学家阿里·拉兹希宣称自己发明出时光机,并已经在伊朗官方机构战略发明中心注册专利。面对公众的质疑,他谈到,“在过去十年中,我一直在钻研这个项目,它不会让你穿越到未来,但却可以把未来带到你眼前。”据他解释,这种时间机器依靠一系列复杂的计算方法,能够预测未来5到8年的情况,准确率高达98%,可以用来对社会将来发生的重大事件进行预测,以指导伊朗社会政策的实施。而这种时光机在我们看来,本质上就是个“大数据+智能算法”,并不能算严格的时间机器。然而在牛顿认为的机械世界观中,有科学家提出,”如果我能知道整个宇宙所有粒子在某一刻的位置,那么我就能知道整个宇宙的一切,而全知意味着全能。“所以,如果将来哪天数据量能包含整个世界,智能算法能像算命一样预言我们的命运,那我们也姑且算它是个时间机器吧。2.近光速飞行爱因斯坦的狭义相对论指出:运动的物体时间会过得慢一些——钟慢效应。所以如果将来有一天能制造出能近光速飞行的太空飞船,那这飞船本身也意味着一台时间机器。如果有宇航员乘坐这样一艘近光速飞船,那么有一种奇特的现象将会出现——地球的人类时间以正常的流速度过,而船上的人类时间却以较慢的流速度过。当飞船再回到地球时,会发现自己来到了久远的未来。因此,假如有重症病人生命不足以等到治愈方法问世,可以乘坐此类飞船来到未来,也许此时有更先进的医疗技术,类似的绝症可以得到治愈。当然,也不是必须建造这种在宇宙中的太空飞船,只要在地球建造个循环往复的轨道,实现近光速移动就可以了,这也是一种时间机器。3.虫洞虫洞是个理论模型,至今未被发现过,然而在科幻作品中,人物角色常常使用虫洞进入宇宙空间中的不同区域。其中虫洞的穿越路径可能存在于宇宙外的维度中。由于时间与空间密切相关,虫洞既可以视作空间机器,其实也可以视作时间机器。人类通过虫洞来进行超远距离移动时,也意味着去另一个未知的时间。虫洞根据方向的不同,一边是过去,一边是未来。如此,有一天我们或许会有能力制造一个虫洞,然后选择性地旅行到过去或未来。4.黑洞爱因斯坦的广义相对论解释,引力可以扭曲周围的时空。这意味着黑洞这样重量极大、引力极强的天体附近,可以进行时空旅行。如果是旋转的黑洞,还会产生“坐标系拖曳效应”,带动周围时空一起旋转。在越靠近黑洞的地方,时间扭曲得越强烈。倘若能安全靠近黑洞的话,等回来时,外界也许已经过了很多年。所以,黑洞也可以看作天然的时间机器。如今有众多观测现象证明黑洞的存在,所以我们不需要耗费大力气去制造另一个时间机器,只用考虑如何利用黑洞并且安全回来就足够了。5.无限长的圆柱体有一个叫作闭合类时曲线的概念与时间旅行密切相关,这种曲线穿透时空扭曲成封闭回路,时间会朝自身发生弯曲,形成时间回路。沿着路径行走,将意味着你回到了过去。众多研究广义相对论解的理论物理学家发现了很多包含时间回路的理论模型,其中有一个是科学家范斯托库姆,他提到:“如果有一个无限长的致密材料的圆柱体,以近光速旋转,它会带动时空结构与它一起转动,像搅动糖浆一样。围绕圆柱体旅行的人将被带动,获得巨大的速度,旅行一圈后回来会发现时间回到了出发时间以前。”然而,宇宙中不可能存在无限长的圆柱体,这会导致宇宙出现奇怪的现象,因此这种结论是错误的,被物理学界所遗弃。所以这种时间机器不可能,但此类时光机有改进版,接下来会提到。6.宇宙弦物理学家戈特从小时候起就对时间旅行的方式着迷,他提出了一种范斯托库姆的时间机器的改进版——宇宙弦。“宇宙弦的宽度可能比原子核更小,但他们的质量可能是恒星级,他们会在太空延展数百万光年。取两个宇宙弦,让他们彼此靠拢,刚好不要碰上,就可能利用他们作为时间机器。如果一个人围绕着两根将要碰上的宇宙弦旅行,他就能回到过去。”不同于无限长的圆柱体基本不可能存在,当初宇宙大爆炸产生了许多奇迹,也许我们可以在大爆炸的遗迹中找到“宇宙弦”。假使人类进入太空幸运地发现这么一根宇宙弦的话,就像现在的人类突然发现了金矿,完全可以利用过来制造时间机器。7.旋转的宇宙另一位科学家格德尔发现广义相对论方程的又一个解,他假定整个宇宙是旋转的。然后宇宙可以像搅动糖浆那样搅动时空,乘坐火箭绕格德尔的宇宙旅行,你将回到起点,但是时间却往后倒退了。然而,宇宙是膨胀的,不是旋转的,所以无法靠此方式时间旅行。但这也告诉我们旋转的极大质量天体,可以用来制造时间机器。8.负物质和负能量还有一位科学家索恩发现了爱因斯坦方程的新解,如果能够得到奇异形式的物质和能量,比如负物质和负能量,就能建造一架时间机器。其中,负物质具有反引力,使得穿过虫洞成为可能。然而,至今未被人类发现过这种物质,由于它的性质,据猜测应该被排斥在宇宙天体之外。当然,更可能是不存在。而负能量,含量极少,但实际上是可能的。根据量子理论,真空的空间含有从虚无中跳进跳出的“虚拟粒子”。这些“虚拟粒子”比如正电子和负电子,短暂出现和湮灭,因此可以短地偏离能量守恒定律。如果能将其分离,就可以得到负能量。有了负能量,我们就能稳定一个虫洞连接两处地方,进行时间的穿越。盘点了这么多时间机器,总结一下。回到未来的时间旅行显然是被允许的,而回到过去的时间旅行面临重重困难。它会产生众所周知的时间悖论,比如说祖父悖论、信息悖论。所以物理学家们认为,要么有无限多个平行宇宙可以避免这些悖论,从而可以回到过去,要么有一个上帝看着我们,阻止我们回到过去。对此你有什么看法呢?欢迎留言讨论。(图片来源于网络,如有侵权,请联系作者删除)
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