时空穿梭为什么要坐标怎么看

穿越时空是指从一个空间里通过某种途径转移到另外一个时间段不同的空间(即切换了时间轴)

》上发表文章称,时光之旅在理论上是可行的人类可以打开回到过去嘚大门和通向未来的捷径。但是

又举个例子说:人可以穿越未来,不可穿越过去!——《和霍金一起走进宇宙世界》

霍金首先建议人們接纳时间作为第四维的观念。他举了一个非常简单的例子:当人们驾驶汽车时向前直行和向后倒车是第一维,向左或向右转弯是第二維在山路上爬坡和下坡是第三维,那么时间就是第四维我们怎样才能找到在第四维前行或后退的路径呢?

”常被人拿来论证时间旅行鈈可能存在但有些科学家则不这么认为。

2014年6月24日澳大利亚昆士兰大学的科学家首次使用两个

)模拟了量子粒子在时间中的旅行并对其“一举一动”进行了研究,结果表明至少在量子尺度上,时间旅行是可以实现的研究发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上。

科学镓们使用光子(光的单个粒子)来模拟回到过去的量子粒子并对其行为进行了研究。在实验中他们对一个进行时间旅行的光子可能产生嘚两种结果进行了考察。第一种结果是:“1号光子”会通过虫洞进入过去并同以前的自己相互作用第二种结果是:“2号光子”会在正常嘚时空内行进,但会通过虫洞同一颗卡在时间旅行环—封闭类时曲线(CTC是物质粒子于时空中的一种世界线,其为“封闭”亦即会返回起始点)内的光子相互作用。模拟“2号光子”的行为使“1号光子”的行为也能被研究结果表明,时间旅行在量子尺度上可以实现

一提箌光速我就想起了爱因斯坦的公式E=mc?

这个公式让我兴奋,这个公式带给我们幻想的可能

但是这个公式又代表着你的速度越大你的质量也樾大,例如:当你坐在99.99%光速的宇宙飞船里的时候你在向前去奔跑的时候,你就像是被放慢了1000帧的慢电影一样所以说光速是个巨大的限淛!爱因斯坦说过:不可能有物体超过光速。但是所有人都不知道的是他加了备注!他所说的是三维速度,而不是四维速度!四维的最尛速度是光速四维速度是正无穷大的!

宇宙中存在着速度限制,即每秒钟18.6万英里(约合30万公里)亦称光速。任何物体不能超越这一速度鉯接近于光速的速度旅行可以将你送达未来世界。

霍金说如果科学家能够建造速度接近光速的太空船,那么太空船必然不能违反光速是朂大速限的法则导致舱内的时间变慢,这样飞行一个星期就等于是地球上的几年也就相当于飞进未来。

在人类历史上速度最快的载囚飞船“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,速度大约是“阿波罗”10号速度的27000倍

太空飞船里媔装载着巨量燃料,不断加速在一周内,它就可以到达外行星两年后,它可以达到半光速飞出太阳系。再两年后它将达到光速的90%遠离地球约30万亿英里。发射四年后飞船就会开始穿越未来。飞船上每度过一小时地球上将度过两小时。再经过两年开足马力的旅行飛船将达到其最高速,也即光速的99%在这种速度中,飞船上的一天等于地球上的一年。这时我们的飞船就真正飞入未来了。

英国曼彻斯特大学粒子物理学教授布赖恩·科克斯说:当我们用大型强子对撞机把粒子加速,达到光速的99%粒子经历的时间,以我们时间的1/7000速率消逝太空中的数十年,在地球上可能已过去了数万年

霍金还表示,时间机器只能带人进入未来不能带人回到过去,因为回到过去违反叻基本的因果论

1895年,英国科幻小说家威尔斯的经典名作《时光机器》问世此后,在过去与未来之间穿梭就成为了科学家的梦想俄罗斯学者日前宣称,宇宙间新次元的发现时光旅行将可成真。大家可以观看英国科幻电视剧《神秘博士》了解时间旅行

▲黑洞表面时间幾近停滞,高速移动即可进入未来

天文物理学家发现在我们生活的三维空间以外,还有另一个新的次元这让科学家相信,人类可藉由時光机器的帮助在地球与黑洞之间来回,到达未来或过去爱因斯坦曾在广义相对论中,预言重力可以减缓时间流逝黑洞的重力异常強大,因此在黑洞表面时间相对于地球来说几近停滞。

如果有一台时光机器能载着人从地球到达一个黑洞的表面以极高的速度移动,僦可以在靠近黑洞之后不被黑洞的重力吸引而安然返回地球,掉进无限遥远的未来

但是,美国科学界早已进行过多项相关实验未有任何显著的成果,有学者指出人体很难不在黑洞表面撞得粉身碎骨。

▲美国5年内制造超时空引擎几分钟内可飞抵月球

美国航空航天局┅直在人造卫星上试验宇宙飞船使用的离子引擎,并取得初步成功据《新科学家》报道,美国航空航天学会(AIAA)2005年度“核能和未来航空”项目大奖的论文中描述了一种“超时空引擎”就是让飞船以极快的速度飞行,从而进入另一个空间安装了这种引擎的飞船,可以在几分鍾内从地球飞抵月球美国方面称如果进展顺利,5年后便能建造测试模型飞船

▲学者称宇宙存在六维时空强力磁场,可助力时光穿梭

爱洇斯坦提出了所谓的“四维空间”模型我们所身处的三维

也会向第四维(时间轴)弯曲,就好像二维空间的平面向三维空间弯曲而形成一個球形。把我们所身处的宇宙想象成这样的一颗球只不过是向时间轴弯曲而不是向Z轴弯曲。我们所处的空间即是球体的最表面而从表媔往球中心点算进去,就是所谓的子空间事实上,除了利用子空间场外一些高密度的星体周围的重力场也会将星体压向宇宙中心点(宇宙模型球体中心)。假设从a点到b点距离为1800万公里飞船的飞行速度为10万公里/秒,那么所用时间就为(秒)假设从A点到B点距离为9000万公里,那么飞船从A点到B点的速度就是(万公里/秒)

从结果可以看出,虽然飞船一直以未超越光速的10万公里/秒飞行但它从A点飞到B点的速度却为50万公里/秒,巳经超越了光速这就是利用时空扭曲和时空跳跃达成的超光速飞行。

“曲速”就是利用强磁场所产生的子空间力场让光速的物理限制從真实空间移往子空间来计算。过程如图所示分为几个阶段:

第一阶段飞船在A点起飞并开始加速;

第二阶段,飞船利用强磁场所产生的仂场向子空间跳跃,来到a点;

第三阶段飞船在子空间飞行,从a点飞抵b点;

第四阶段飞船取消强磁场,跳跃回正常空间来到B点。

就昰五维空间宇宙万物都会出现小孔或裂缝,这种基本规律同样适用于时间时间也有细微的裂缝和空隙,比分子、原子还要小的空隙被稱作“

”而虫洞就存在于“量子泡沫”中。

人类也许能够捕获某一个虫洞将它放大到足以使人类甚至宇宙飞船从中穿过,但霍金警告說不要利用时间机器回到过去,因为这将导致违反基本的

提出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时间在地浗比在太空运行慢。造成这种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。物体越重对時间的阻力越大。这种惊人的事实为通向未来的时间旅行开启了大门

霍金认为,时空旅行的天然“交通工具”是

在银河系中心,拥有銀河系中最重的天体——一个质量相当于400万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遠超过银河系中的任何物体。这使得它是台“天然的

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

,他们会发现绕轨道運行一圈的时间为16分钟靠近超大质量黑洞,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。对於原本每圈要耗费的16分钟他们其实仅经历了8分钟。

在广义相对论中黑洞的事件视界无法被有限时间线上的任何一个观察者观测,其原洇之一在于黑洞的属性科学家提出了黑洞全息屏理论,虽然观察者无法在外部了解事件视界但黑洞内部的却可能知道整个宇宙的命运。黑洞全息屏理论的结论看上去非常有趣我们可以从中得出未来和过去的信息。劳伦斯伯克利国家实验室的恩格尔哈特教授认为黑洞的铨息屏从某种意义上看是强引力场的局部边界如果这是未来的全息屏,那么对应的黑洞如果这是过去的全息屏,对应的是白洞

在热仂学的角度,时空也被认为是全息图根据全息原理,其与给定区域内的表面积有关也可进一步解释为热力学的时间方向。由于过去和將来的全息屏区域在不同的方向增加因此时间的方向可以对应着两种不同类型的全息屏。

澳洲昆士兰大学的科学家们已经使用单一光(光孓)的粒子以模拟量子粒子穿越时间的旅行他们表示一个光子能够穿越虫洞并和先前的自己互动。他们的发现已发表在Nature Communications期刊中正是这个實验让广大的科技爱好者觉得穿越时空离我们越来越近了!

我们可以去想象一下,一汪汪清泉通过量子束缚穿过我们家乡的家家户户,囸是这个实验让我们热血沸腾!

你还可以想象一下,如果有一天有人敲你家的门,说他是汪**说你是他的曾曾曾曾祖父,你千万不要關上门因为这或许是真的!你的家正是这种神奇事情出现的地方!

时光旅行的难题源自于称为”封闭类时曲线”(closed timelike curves,CTC)。CTC用来模拟极度强大的偅力场那些像是由一个旋转的黑洞所造成,而且理论上(基于爱因斯坦的一般相对论)能够弯曲交错的存有以致于时空能自行再弯曲回来,于是创造了CTC几乎像是能在时间当中旅行回来的路径。

依据美国科学期刊(Scientific American)有很多物理学家发现这些CTC “可恶可憎,因为任何宏观下的物體穿越它肯定会造成因果关系的破坏。” 但其他的科学家则不同意这样的论点;物理学家David Deutsch在1991年表示这些反方论述(来自于CTCs)能够在量子尺度Φ被避开原因是这些基本粒子的怪异特性构成了我们所称的物质。

众所皆知在量子尺度下,这些粒子不会遵守古典力学的规则而是鈈可能的怪异又难以预期的表现方式。

欢迎来到量子物理的世界”假如量子力学的运行机制还不足以让你感到震惊,那你应该还没真的叻解它” 量子领域的先锋物理学家Niels Bohr曾经这么说道。

“我们选择检验一个可能的现象绝对不可能以任何典型的方法去解释,而且是在一個具有量子运作机制的核心之下实际上,它隐含了仅有的奥秘” – 20世纪诺贝尔奖得主李察费曼Richard Feynman(打结的头脑: 在量子现实下的超感官经验。2006纽约袖珍书)

在量子世界里,经常会出现我们无法理解的悖论但是应该不能阻挡严肃追寻科学的人们。即便是爱因斯坦不相信绝大部汾的量子理论但我想今天若他还在世,他肯定会玩得很开心因为近期所有突破性的想法。

“耐人寻味的是你已经有一般相对论预测的悖论但在量子力学术语中这些悖论就烟消云散。”-昆士兰大学物理学家Tim Ralph(你可以在这里找到更多信息)

Tim Ralph(上面所提到的) 以及他的博士研究生Martin Ringbauer 模擬了物理学家Deutsch的一个CTCs 模型根据美国科学期刊Scientific American,”测试并且确认许多已有20年之久的理论” 即使那只是数学模拟,研究者与他们的团队(或哃事)强调他们的数学当量模型是针对穿越CTC旅行的单一光子。实际上并没有传送任何东西回到过去的时间; 要做到那样科学家们得要找出僦我们目前所知已出现的CTC。当然那样的科学总是存在于隐藏预算(黑预算)下。

物理学家将光粒子传送到过去证明时间旅行是真的?

思考一丅,就 ’祖父悖论’ 而言一个假设性的场景,有个人用封闭类时曲线(CTCs)做时间旅行去伤害他的祖父因此防止了其后他(伤害者)的出生。现茬想象一个粒子回到过去并启动粒子产生器的开关然后创造了它(自身),这些物理学家说他们已透过仿真显示这是有可能发生的


  为什么这可能性很高

我的意见是,毫无疑问的时间旅行是可行的。我为什么会相信? 好那是因为我知道在量子的尺度里,迭加原理(物理学原则之一)是真实的

物理学家将光粒子传送到过去,证明时间旅行是真的?

“令人感到纳闷的部分是同时间存在于两处的粒子的能力并非單纯抽象的理论。这是次原子粒子的世界如何运作非常真实一个面向而且已透过多次实验确认过。”(请参阅数据源)

“自然界的最高奥秘の一…根据量子力学定律主宰次原子的一切,一个如同电子般粒子的存在于模糊状态的可能性(可能在任何地方所有地方,或无处不在) 矗到由实验室的探测器或肉眼所发现”

这表示一个粒子能够同时存在于多重状态下。最佳证明就是量子双缝实验近来的实验也确认了量子缠结,实验结果显示空间,确实仅是赋予分裂幻觉的一种意象一种说法是,有一个可行性相当高的时间旅行在这篇文章中与实驗中所提及的有所链接,就是实验显示粒子可以真正地穿越时间而缠结在一起

这样的说法由被称为延迟选择实验所描绘出来。

如同量子雙缝实验延迟选择或量子擦除已经一再的重复被论证过。比方说澳洲国立大学(ANU)的物理学家已经成功地导出John

Wheeler的延迟选择实验。他们的发現已经发表在自然物理期刊(Nature Physics)

在2007年,法国科学家们捕捉光子到一座仪器中并且秀出光子的活动能够回溯一些已经发生过的事情。

这项粒孓实验描绘了在现时当下所发生的事情可以改变过去发生过的它也显示时间是如何得以倒退,因果关联如何反转以及未来如何的改变過去。

“假如我们尝试着以单一系统的量子状态去客观定义不寻常的悖论就出现了: 量子效应不只模仿一瞬间的实时动作,而且还看到未來活动在过去事件中的影响即便是在这些事件过后已不可逆的被记录下来。”-量子讯息理论大师Asher Peres

虽然我们还完全没办法进出封闭类时曲线(CTC),但还是有很充分的理由相信这种形式的时间旅行在量子力学层面是可行的且那也是为什么我选择提到这些实验,以证明 ’时间’ 並不完全真如我们所想的那样存在

为何这些相同量子力学定律还没有在尚未被理解的宏观层级观察到,但物理学家正在这问题上努力仳方说,物理学家David Wineland与Serge Haroche在2012年因发表了”量子力学怪现像”(quantum weirdness)如何不仅仅存在于微观世界中的次原子而获得诺贝尔物理学奖曾经有一度,迭加原理只被认为存在于遥远的量子世界但现在再也不是了。我们知道它是有可能的只是我们尚未理解。然而我们似乎快要找到解答。

戓许有一天我们会决心解开这个谜题,并能够观察像是汽车人类,苹果还有柳橙这样大的对象在次原子水平上的物质行为模式,而苴也许有一天我们会找到虫洞或一个在太空中的封闭类时曲线CTC,依据理论来进行真正的实验那就是说,许多被作为在量子物理学中的悝论就不再是理论而已像是量子缠结。

如果一个人真的“返回过去”并且在其外祖母怀他母亲之前就杀死了自己的外祖母,那么这个跨时间旅行者本人还会不会存在呢这个问题很明显,如果没有你的外祖母就没有你的母亲如果没有你的母亲也就没有你,如果没有你你怎么“返回过去”,并且在其外祖母怀他母亲之前就杀死了自己的外祖母这就是“

对于“外祖母悖论”,物理界就产生了平等历史(吔叫“

相对论是关于时空和引力的基本理论主要由

(一般相对论)。相对论的基本假设是

相对性原理和等效原理。相对论和

是现代物理学嘚两大基本支柱

》里认为即使真的超过光速,也不可能真正穿越时空

事件将引起时间和空间一系列量子力学上的反应,最终使得穿越時空无法实现当然,也有的科学家对此持不同意见而且穿越时空的办法并不止超光速一种。至于

问题也在《时间简史》中有过详细的論述同样有好几种不同说法,不过总的来说历史是以随机性即不确定性为主的,并非一切都固定无误

的哲学对爱因斯坦影响很大。馬赫认为时间和空间的量度与物质运动有关时空的观念是通过经验形成的。绝对时空无论依据什么经验也不能把握休谟更具体的说:涳间和广延不是别的,而是按一定次序分布的可见的对象充满空间而时间总是又能够变化的对象的可觉察的变化而发现的。

时空观上的┅个理论在数学上有各种多维空间,但目前为止我们认识的物理世界只是四维,即

加一维时间现代微观物理学提到的高维空间是另┅层意思。

相对论中时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空,能量与动量也构成了一个不可分割的整体——

这说明自然堺一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。

物质在相互作用中作永恒的运动没有不运动的物质,也没有无物质的运动由于物质是在相互联系,相互作用中运动的因此,必須在物质的相互关系中描述运动而不可能孤立的描述运动。也就是说运动必须有一个参考物,这个参考物就是参考系

曾经指出,运動的船与静止的船上的运动不可区分也就是说,当你在封闭的船舱里与外界完全隔绝,那么即使你拥有最发达的头脑最先进的仪器,也无从感知你的船是匀速运动还是静止。更无从感知速度的大小因为没有参考。比如我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态,洇为宇宙是封闭的爱因斯坦将其引用,作为狭义相对论的第一个基本原理:

其内容是:惯性系之间完全等价,不可区分

著名的麦克爾逊-莫雷实验彻底否定了光的

学说,得出了光与参考系无关的结论也就是说,无论你站在地上还是站在飞奔的火车上,测得的光速都昰一样的这就是狭义相对论的第二个基本原理,

由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标怎么看变换式速度变换式等所有的

内嫆。比如速度变幻与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的比如一辆火车速度是10m/s,一个人在车上相对车的速度也是10m/s地面上的人看箌车上的人的速度不是20m/s,而是(20-10^(-15))m/s左右在通常情况下,这种相对论效应完全可以忽略但在接近光速时,这种效应明显增大比如,火车速喥是099倍光速,人的速度也是099倍光速,那么地面观测者的结论不是198倍光速,而是0999949倍光速。车上的人看到后面的射来的光也没有变慢对他来说也是光速。因此从这个意义上说,光速是不可超越的因为无论在哪个参考系,光速都是不变的速度变换已经被

的无数实驗证明,是无可挑剔的正因为光的这一独特性质,因此被选为四维时空的唯一标尺

反光速不变原则、好比自动扶梯,比如我在自动扶梯上跑自动扶梯上身的速度是10m/s、我跑步的速度是10m/s、而我在楼梯上跑的速度依旧是10m/s。但实际上在自动扶梯上的跑步比在楼梯上的跑步速度昰得到提升的到达终点的时间也会缩短。

再比如说一个运动员在跟另一个运动员跑步其中一个如果在会向前运动的跑道上跑步另一个茬静态的跑道上跑步。那么他们的比赛结果显而易见运动员自身速度并为受到改变、但是他通过外界的助力将速度以及时间结果得到提升并且缩短。我们在参考速度值的时候是否也能通过外界助力使它得到提升并非是去改变它的原有值而是去改变结果改变它的实际值。

咣速不变原理或许是对的但是超越光速是肯定存在的、无论是车速、船速、飞行速、光速、那些都只是速度的一种表现形态而非绝对值。所以速度是可以得到提升的光速也不再会是绝对速度。

是完全等价的因此,在同一个惯性系中存在统一的时间,称为同时性而楿对论证明,在不同的惯性系中却没有统一的同时性,也就是两个事件(时空点)在一个惯性系内同时在另一个惯性系内就可能不同时,這就是同时的相对性在惯性系中,同一物理过程的

是完全相同的如果用同一物理过程来度量时间,就可在整个惯性系中得到统一的时間在今后的广义相对论中可以知道,非惯性系中时空是不均匀的,也就是说在同一非惯性系中,没有统一的时间因此不能建立统┅的同时性。

相对论导出了不同惯性系之间时间进度的关系发现运动的惯性系时间进度慢,这就是所谓的

可以通俗的理解为,运动的鍾比静止的钟走得慢而且,运动速度越快钟走的越慢,接近光速时钟就几乎停止了。

尺子的长度就是在一惯性系中"同时"得到的两个端点的坐标怎么看值的差由于"同时"的相对性,不同惯性系中测量的长度也不同相对论证明,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺孓短这就是所谓的

效应,当速度接近光速时尺子缩成一个点。

由以上陈述可知钟慢和尺缩的原理就是时间进度有相对性。也就是说时间进度与参考系有关。这就从根本上否定了牛顿的

相对论认为,绝对时间是不存在的然而时间仍是个客观量。比如在下期将讨论嘚双生子理想实验中哥哥乘飞船回来后是15岁,弟弟可能已经是45岁了说明时间是相对的,但哥哥的确是活了15年弟弟也的确认为自己活叻45年,这是与参考系无关的时间又是"绝对的"。这说明不论物体运动状态如何,它本身所经历的时间是一个客观量是绝对的,这称为凅有时也就是说,无论你以什么形式运动你都认为你喝咖啡的速度很正常,你的生活规律都没有被打乱但别人可能看到你喝咖啡用叻100年,而从放下杯子到寿终正寝只用了一秒钟

由于惯性系无法定义,爱因斯坦将相对性原理推广到非惯性系

提出了广义相对论的第一個原理:广义相对性原理。其内容是所有参考系在描述自然定律时都是等效的。这与

中一切物理定律完全等价,没有任何描述上的区別

第二个原理是光速不变原理:光速在任意参考系内都是不变的。它等效于在四维时空中光的时空点是不动的当时空是平直的,在三維空间中光以光速直线运动当

时,在三维空间中光沿着弯曲的空间运动可以说引力可使光线偏折,但不可加速光子

以上提到光速不變原理、当时空弯曲时,在三维空间中光沿着弯曲的空间运动可以说引力可使光线偏折。那么既是说明光速是受到引力影响的、是否可鉯理解成当光速在脱离地球引力时光速的速更绝对更接近光速、所以光速不变原理也将演变成光速可变原理

是用来度量物体惯性大小的,起初由

定义引力质量度量物体引力荷的大小,起初由牛顿的万有引力定律定义

惯性质量联系着惯性力,引力质量与引力相联系这樣,非惯性系与引力之间也建立了联系那么在引力场中的任意一点都可以引入一个很小的自由降落参考系。伽利略曾认为

总会闭合为一個圆这样提出是为了解释行星运动。他自然被牛顿力学批的体无完肤然而相对论又将它复活了,行星做的的确是惯性运动只是不是標准的匀速圆周而已。

黎曼几何是一个庞大的几何公理体系专门用于研究弯曲空间的各种性质。球面几何只是它极小的一个分支它不僅可用于研究球面,椭圆面双曲面等二维曲面,还可用于

弯曲空间的研究就是说如果一种物质以

(m/s一般光速为每秒钟30万千米)行驶的話,就可以实现穿越时空

相对论诞生后,曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题---

一对双生子A和B,A在地球上B乘火箭去做

,经过漫长岁月返回地球爱因斯坦由相对论断言,二人经历的时间不同重逢时B将比A年轻。许多人有疑问认为A看B在运动,B看A也在运动为什么不能是A仳B年轻呢?由于地球可近似为惯性系,B要经历加速与减速过程是

参考系,真正讨论起来非常复杂因此这个爱因斯坦早已讨论清楚的问题被许多人误认为相对论是自相矛盾的理论。如果用时空图和世界线的概念讨论此问题就简便多了只是要用到许多数学知识和公式。在此呮是用语言来描述一种最简单的情形不过只用语言无法更详细说明细节,有兴趣的请参考一些相对论书籍我们的结论是,无论在哪个參考系中B都比A年轻。

为使问题简化只讨论这种情形,火箭经过极短时间加速到

飞行一段时间后,用极短时间掉头又飞行一段时间,用极短时间减速与地球相遇这样处理的目的是略去加速和减速造成的影响。在地球参考系中很好讨论火箭始终是动钟,重逢时B比A年輕在火箭参考系内,地球在匀速过程中是动钟时间进程比火箭内慢,但最关键的地方是火箭掉头的过程在掉头过程中,地球由火箭後方很远的地方经过极短的时间划过半个圆周到达火箭的前方很远的地方。这是一个"超光速"过程只是这种超光速与相对论并不矛盾,這种"超光速"并不能传递任何信息不是真正意义上的超光速。如果没有这个掉头过程火箭与地球就不能相遇,由于不同的参考系没有统┅的时间因此无法比较他们的年龄,只有在他们相遇时才可以比较火箭掉头后,B不能直接接受A的信息因为信息传递需要时间。B看到嘚实际过程是在掉头过程中地球的时间进度猛地加快了。在B看来A现实比B年轻,接着在掉头时迅速衰老返航时,A又比自己衰老的慢了重逢时,自己仍比A年轻也就是说,相对论不存在逻辑上的矛盾

相对论问世,人们看到的结论就是:四维

大爆炸宇宙学说,以及二┿一世纪的主旋律--黑洞等等

相对论应用的几何学并不是普通的

。黎曼从更高的角度统一了三种几何三角形内角和不是180度,圆周率也不昰3.14等等当空间存在物质时,物质与时空相互作用使时空发生了弯曲,这是就要用

相对论预言了引力波的存在发现了

与引力波都是以咣速传播的,否定了

当光线由恒星发出,遇到大质量天体光线会重新汇聚,可以观测到被天体挡住的恒星

学说。物理学家们惊奇的發现宇宙何止是在膨胀,简直是在爆炸极早期的宇宙分布在极小的尺度内,宇宙学家们需要研究粒子物理的内容来提出更全面的宇宙演化模型而粒子物理学家需要宇宙学家们的观测结果和理论来丰富和发展粒子物理。这样物理学中研究最大和最小的两个目前最活跃嘚分支:粒子物理学和宇宙学竟这样相互结合起来。

此种理论认为在时空旅行的过程中,你只能是一个观察者就像电视机前的观众无法和电视机中的演员和场景互动一样,对于过去的人来说你不存在,你虽然看的到他们他们却看不到你,而你也无法干涉他们

如果囿一名时间旅行者乘坐时光机回到过去并在那里阻止他/她的祖父母见面,那么在未来他自己还能出生吗

这就是十分著名的“外祖父悖论”,人们常常以此来证明时间旅行的不可能性然而,有一些科学家却有不同看法

近日,一个科学家小组利用计算机模拟论证了进行时間旅行的光子行为结果证明,在量子层面上说外祖父悖论是可以被解决的。这项研究由澳大利亚昆士兰大学的研究团队进行有关研究结果发表在《自然·通讯》杂志上。

在这项研究中使用了光子——即光的单个粒子来模拟进行时间旅行的粒子行为。通过对光子行为的研究科学家们揭开了现代物理中一些怪诞的方面。在模拟中研究人员考察了进行时间旅行的光子的两种可能结局。科学家们想知道这顆光子与更早之前的“自己”之间会发生什么

在实验中,科学家们利用一种相互紧密关联的、虚构的情景:即假设一颗光子穿越了正常嘚时空并与被困在所谓闭合类时曲线(CTC)的虫洞中的另一颗光子发生相互作用。通过对第二颗光子行为的模拟让他们得以获知第一颗光子的荇为——结果显示只要对第二颗光子进行适当的准备,那么就有可能引导第一颗光子发生相应变化要想在量子层面上进行操作,你必須尽量选用尽可能微小但却能独自存在的粒子比如说光子。

然而宏观意义上的时空旅行却会出现严重的悖论问题。在1991年科学家首次提出这样的想法,即认为时间旅行可以在量子层面上实现因为量子粒子的行为是无法用经典物理来进行描述的。参与这项最新研究的主偠科学家之一蒂莫西·拉尔夫(TimothyRalph)教授表示:“这种粒子的量子效应难以进行研究因此这就给了它们足够的空间来回避可能出现的时间旅行悖论。”

这项实验的结果同时也帮助科学家们获得一个更加清晰的认识即在物理学最大尺度以及最小尺度上分别适用的两大理论体系是洳何相互关联的。昆士兰大学的博士研究生马丁·瑞鲍尔(MartinRingbauer)表示:“有关时间旅行的话题正好切中我们当下两种最为成功却相互不能兼容的粅理学体系的交界面那也就是爱因斯坦的相对论以及量子力学。”他说:“爱因斯坦的理论从很大的尺度上描述这个世界——恒星还囿星系。而量子力学则是对最微观世界的绝好描述爱因斯坦的理论暗示了回溯时间的可能性,理论上一名时间旅行者可以顺着一个时空蕗径回到同一空间中较早的一个时间点——即所谓闭合类时曲线(CTC)

自从1949年美籍奥地利科特·哥德尔(KurtG?del)首次提出这一想法

以来便一直困扰着粅理学家与哲学家们,因为从经典物理的角度来看毫无疑问这将构成一种悖论其中就包括所谓的“外祖父悖论”,即认为一名时间旅行鍺可以回到过去并阻止他的祖父母结婚从而让时间旅行者自己的出生本身成为不可能。这样一来这名时间旅行者一开始进行时间旅行這件事也就不可能发生了。

然而此次这项最新研究却认为这样的互动或许是真的可能发生的,尽管只能是在量子层面上

穿越时空,是佷多人梦寐以求的一件事情尽管很多人认为穿越时空根本不可能发生,但历史上曾经发生过20件与穿越时空有关的奇异事件

一个被广泛宣传的时间旅行事件,1979十月Simpsons和Gisbys,两对

度假的路上他们宣称他们在一个古怪的老式旅馆住了一晚上,在返程路上决定在同一家旅馆休息┅下时却找不到这家旅馆了。

他们住店时拍摄的照片甚至是洗出照片的底片也不见了。

2、维克多·戈达克爵士飞向未来

1935年维克多·戈达克爵士,一位英国皇家空军长官正驾乘飞机掠过爱丁堡德勒姆废弃机场外的平原。

在返程经过德勒姆机场时,他往下俯视时被所见之倳震惊:机场被完全整修过并投入使用穿着蓝色工装的机械工四处走动并且四驾黄色飞机停泊在起飞跑到上。

四年之后1939年,皇家空军財开始将飞机粉刷成黄色并且维修工人的制服才被更换成了蓝色

约有一百多名圣教徒,到阿尔里斯山的山顶去朝拜谁知这伙教徒上山鉯后再没有下来,就此失踪了

此事惊动了哥伦比亚,他们派出了大批警察在阿尔里斯山顶四周寻找并出动了直升飞机。但找寻了近一個月这一百多号人还是消失的无影无踪!

据说前苏联解体后流出了一些机密文件,其中就说到一件事那是在1971年8月的一天,前苏联飞行員亚历山大斯诺夫驾驶米格21型飞机在做例行飞行时无意中“闯入”了古埃及。

飞行员来到了一片荒漠中他看到一座座金字塔巍然矗立,而另一些金字塔才刚刚打下地基或是建造了一半……如果这飞行员没有说谎的话那么他是不是时空穿梭了呢?

北部有一个叫做Envaitenet的神秘尛岛在当地土着人语言中意为有去无回。很多年前这个小岛上曾经居住过人类。他们依靠捕鱼、打猎以及与岛外居民交换特产为生。

可是有一段时间岛上的居民全部都消失了,再也没有出现过那么岛上居民都去哪里了呢?有人认为这个小岛是一个时空之门人到這里都被卷入了另一个时空。

2008年12月中国考古学家们据称在上思县移动一个有400年历史且完好的陵墓的棺材时,当他们清除棺材周围的泥土他们惊奇的发现了一小块形状像表的金属,时间定格在10:06背后印有“swiss”字样

如果墓穴四百年来没有被真正人为打搅过,又如何解释这些現代人造制品的存在唯一的可能就是一名健忘的时空旅行者。

费城实验是一次海军军事行动据称由

执行,地点设在费城军舰造船厂時间在1943年10月28日左右

据宣称,美国海军护卫驱逐舰埃尔德里奇号被转变躲避敌方设备的隐性状态并从弗吉尼亚州传送至宾夕法尼亚州。

某些报告宣称战舰在10秒后及时传送回来然后,流行文化更愿意表述为巨大的时间跳跃

1915年12月,一战期间英国与

的战争中,英军准备进攻汢耳其的军事重地加拉波利亚半岛那天英军很英勇地一个一个爬上山岗,高举旗帜欢呼着登上山顶

突然间,空中降下了一片云雾覆盖叻一百多米长的山顶在阳光下呈现淡红色,并射出耀眼的光芒在山下用望远镜观看的指挥官们对此景观也很惊奇。过了片刻云雾慢慢向空中升起,随即向北飘逝指挥官们才惊奇地发现,山顶上的英军土兵们全部消失了

一张1941年期间南福克桥的照片在黄金桥重见天日,

方面宣称将公开一名时间旅行者

声称他的衣着,体恤图案太阳眼镜和一台便携录音机非常现代化,并且不是1940年代的潮流

一年之内,他就成为众所皆知的时间旅行潮流的代名词

10、来自过去的肇事逃逸的受害者

1950年六月中旬,在纽约时代广场一名叫鲁道夫·芬茨的男子,穿着19世纪的衣服被车撞倒身亡,享年30岁

由纽约警方展开的一系列调查显示,这名男子已经在1876年无故消失当时已经29岁。

他的财产清單包括:一杯啤酒的铜牌;一张饲养马匹的账单以及一箱的换洗衣服;一张1876年的信件;70美元和信用卡片;没有任何时代特征显示这名男子昰直接从1876年穿越到1950年的

11、莫斯科地铁里的奇怪壁画

壁画描述的是1920年俄国革命,但是出现在列宁前面的那个人是在干什么看上去像在使鼡手机。或许这只是一个普通的无线电装置

12、古埃及神庙挖出现代银币

1994年一个由法国考古学家组成的考古工作队,来到尼罗河畔最早出現人类活动的地区进行科学考察他们发现了一座太阳神庙废墟,距今已有4000年的历史

当考古学家在对废墟进行发掘时,在一块巨大古老嘚石碑下发现了一枚深埋在地下的银币。奇怪的是这不是一枚古埃及银币,而是一枚25美分的美国现代银币

更奇怪的是银币上写着1997年,也就是说这本应该是美国1997年才会发行的!那么美国的现代银币为何会“跑到”4000年前的古埃及神庙中呢?于是有人大胆猜测是现代人时涳旅行到了4000年前!

13、19世纪初的光盘事件

一张来自1800年代的油画展示了一名男子手拿一张看起来像是高级CD盒子的东西

一幅19世纪初的画作展示了┅个人手中拿着一本类似CD盒的书

最早的胶片样式CD直到1800年代中期才发明,并且显然压缩CD直到1980年代才开始使用最初形式的塑料直到19世纪中期才被发明出来,而光盘明显直到20世纪80年代才开始应用

14、1962年世界杯上的拍照手机

王牌加林查举起世界杯冠军,而在他前面似乎有人在用智能手机拍照

15、南极上空的“时间之门”

1995年1月27日,美国物理学家发现南极洲上空出现不断旋转的灰白色烟雾。最初他们认为这些只昰普通的天气现象,但研究人员还是发射了一个气象气球去探测

令人奇怪的是当研究人员回收气球后发现这个气球的计时器显示的时间昰1965年1月27。后来的一段时间研究人员又发射了几次,但每次计时器的时间都会倒退30年至今也没人能解释这是为什么。

16、美国飞行员进入Φ世纪

1986年一位美国飞行员驾驶SR71型高空侦察机飞越佛罗里达州中心城区时,突破遭遇时空屏障来到了欧洲中世纪的上空。

这名飞行员后來报告说飞机掠过树梢,可以感受到一阵阵巨大热浪成堆的尸体令人触目惊心,原来是在烧尸体!专家们调查后指出:这位空军飞行員看到的是欧洲历史上发生着名的黑死病的情景

17、20分钟去哪儿了

客机在非洲东海岸上空突然从雷达上消失了。20多分钟后才从回雷达但箌达机场时,每个乘客的手表都慢了20分钟!

18、埃及古墓时刻上的直升机和潜水艇

1848年一名考古探险家在埃及古城阿比杜斯的塞蒂神庙入口,发现了一些奇怪的图像当时没有人知道那些象形图画描绘的是什么东西。

直到150多年后考古学家才震惊地发现,那些3000年前的古埃图像竟然是直升机和潜水艇的模型!这究竟是巧合还是早有预知呢?

十多年前霍金曾经问过这样一个问题:假如时间旅行是可能的,为什麼在我们周围至今尚未充斥着来自未来世界的时间旅行者呢这个问题的潜台词是:时间旅行者没有来到我们周围,最有可能的原因是时間旅行在整个时间长河中——也就是永远——都没有实现过当然,霍金并没有把这样的问题当作是对时间机器的一个认真的理论诘难鈈过,他的这个问题还是引起了一些物理学家的思考并且他们找到了一种可能的回答:即我们目前所知的有可能实现时间旅行的理论模型,有一个很可能具有普适性的共同特点那就是不允许时间旅行者回到时间机器存在之前的年代。因此假如公元2500年有人建造出了时间機器,那么时间旅行者只能访问公元2500年之后的年代他们永远无法来到我们周围,更无法像一些科幻小说描绘的那样回到史前时代去捕捉恐龙——那些历史已经或将要无可挽回地被时间长河所吞没,就像美国物理学家格林(BrianGreene)所说的:在时间机器建造成功之前的每一个年代嘟将成为我们以及我们的子孙后代永远无法触及的历史。

从这个意义上讲如果时间旅行是可能的话,早一天建造出时间机器就是多拯救┅天历史

对于这个问题,理论物理学家加来道雄则认为蚂蚁和现代人之间的距离就像现代人和可以操控普朗克能量的文明之间的距离┅样(普朗克能量是探测非常小的距离以及操控时间机器所需要的能量,远大于我们目前可操控的能量)因此,时间旅行者即使真的存茬也并不一定会主动接触现代人。

  • 5. .环球网[引用日期]
  • 6. .新浪[引用日期]
  • 8. 卢昌海.时间旅行:科学还是幻想2010,(4).

是一件非常棒的事情谁不想回

箌过去,去改变历史让自己成为超级大明星。科学家也给我们列出了一些实现时间穿越的方法但是,等等他们似乎忘记发给你一本穿越守则,不然你可能有命穿越,无命回来 1. 你会死得更快

借用时空穿梭电影《比尔和泰德历险记》 中Rufus 教授说的话‘不管你做什么,不管你在哪里这个时钟,圣迪马斯的时钟一直在转动’。所以当你使用时空机器回到过去,去大冒险个6个月然后再回到现在的时间。你会发现也许你还是回到穿越前的那一刻,但是你的身体状况又变老了6个月。

记住时间机器不会改变你的年纪,不管你向前穿越還是向后穿越你将永远有一条属于自己的时间线。当你明白了这一点再来看时空穿越,这无非是预知自己的生命与魔鬼交易

2. 你吃不丅任何东西

我们说的是,你穿越回很久很久上千年之前人类花了1000多年的时间来研究净化食物与水的技术,现在人类的胃已经很难在容忍那种极不卫生的饮食条件所以当你穿越回到过去,你可能会发现这里的各种食物,都会让你的肚子狂风大作不仅仅是胃口,更是让伱的消化系统彻底崩溃如果你已经确定要开始一次时空之旅,而且是特别远古那种我们将非常遗憾的通知你,你必须放弃掉所有可口嘚饭菜忍受一段时间的饥饿or疾病。

这不是在演电影里面的人都只说一种英语。事实上当你回到过去,你会发现即便是你们说的同一種语言但很难听懂或者理解对方。呃你要试图了解几年前的古人在说什么?又要试图让那些古人知道你在说什么

想想你在语文古文栲试中的成绩?!放弃吧改变历史,成为名人并不是这么容易的事除非你事先就是一个古代语言专家。所以现在你还要试图穿越回哪儿?你最好的选择是做一个哑巴……去改变历史。当记住古代的规矩有时候极其严厉,你稍做错一个事情可能就会引来刑罚和灾禍。 4. 不管你到哪儿你都渺小得如同不存在。

有了之前的困难如果你还是硬要穿越的话。我们得警告你不管你到哪儿,你都渺小得如哃不存在开始学会适应古人的生活?首先你是一个身无分文的人其次你又不太会说当地语言,然后告诉我你要怎么开始生活?你会茬哪里打一辈子低廉的劳工你没有身份证(因为你根本就不是当时出生的),你没有家人你或许会结识到几个朋友,当是这都不重要重要的是,你为什么要去忆苦思甜更可怕的是,你会被当作怪物or非法移民而被到处驱逐 5.你是个身无分文的人

恭喜你的时空机器产生叻效果,你即将要飞向过去去收集各种古玩字画。但是等等,我想你只能用偷的办法吧因为,你的钞票在当时不仅看上去可笑更昰透露了以后伟大领袖是谁的国家机密。

当然你可以选择带一些食物去交换?!那么请确保你在交换之前食物不会坏掉。但是如果伱是去未来,当然我们都能想到,祝愿你成为彩票富翁 :D 6.飞向未来是走不通的

呃我们刚想出一个赚钱大把大把的机会,现在又给否定了

首先我们得了解这一点:时空穿越一般是没有具体地址的,.因为地球一直在不停运动所以除非你计算出地球在N百年后的太空三维坐标怎麼看,不然你很可能落空好吧,即便我们承认这个问题可以解决接下来,地球的景观在不停变化从远古到现代,填平了多少片海挖穿了多少座山。你所处的公寓可能400年前就是森林所以,这种情况发生你很难确定飞往的目的是安全的,而不会掉落到一棵树上好吧,你可以使用历史书来为自己飞往过去确定地点但是关于未来,我们无从得之如果未来是水世界,你可能会被直接送到鲨鱼肚子里

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