时间旅行是科幻小说和电影中最受欢迎的情节设计。也许最著名的最新系列是《世界卫生组织博士》(Dr.Who),它的旅行时间领主们在整个时间里像坐喷气式飞机一样飞来飞去。在另一些故事中,时间旅行是由于无法解释的情况,比如太接近一个巨大的物体,比如黑洞。在《星际迷航:回家的旅程》中,情节设计是一次环绕太阳的旅行,将柯克和斯波克带回了20世纪的地球。在受欢迎的电影系列《回到未来》中,角色们在时间上来回穿梭。无论故事如何描述,穿越时空似乎激起了人们的兴趣,激发了他们的想象力。但是,这是可能的吗?
重要的是要记住,我们总是在走向未来。这就是时空的本质。这就是为什么我们要记住过去(而不是“记住”未来)。未来在很大程度上是不可预测的,因为它还没有发生,但每个人都一直在走向它。
为了加快这一进程,更深入地观察未来,比我们周围的人更快地体验事件,人们会或能够做些什么来让它发生?这是一个没有明确答案的好问题。目前,还没有人建造一台工作时间机器来临时旅行。
虽然我们不可能(现在)以比现在更快的速度走向未来,但我们有可能加快时间的流逝。但是,它只会在很短的时间内发生。而且,这种情况(到目前为止)只发生在极少数离开地球表面旅行的人身上。对他们来说,时间以一种无限不同的速度移动。它会在更长的时间跨度内发生吗?
理论上可能是这样。根据爱因斯坦的狭义相对论,时间的流逝与物体的速度有关。一个物体在空间中移动得越快,与一个以较慢速度移动的观察者相比,它的时间流逝得越慢。
走向未来的经典例子是孪生悖论。它的工作原理是这样的:一对双胞胎,每个20岁。他们生活在地球上。一人乘坐宇宙飞船,以接近光速的速度进行为期五年的旅行。这对正在旅行的双胞胎在旅途中年龄为5岁,25岁时返回地球。然而,留下来的双胞胎已经95岁了!船上的孪生兄弟只经历了五年的时间,但回到了一个更遥远的地球。
就像以接近光速的速度旅行可以减慢感知时间一样,强烈的引力场也可以产生同样的效果。
重力不仅影响空间的运动,而且影响时间的流动。对于一个观察者来说,在一个巨大物体的引力阱中,时间过得更慢。重力越强,对时间流的影响就越大。
国际空间站上的宇航员经历了这些影响的组合,尽管规模要小得多。由于它们的运行速度相当快,并且绕着地球(一个具有巨大引力的巨大天体)运行,因此与地球上的人相比,它们的时间变慢了。它们在太空中的时间差远小于一秒钟。但是,它是可测量的。
除非我们能找到一种接近光速的方法(翘曲驱动不算数,我们也不知道在这一点上如何做到这一点),或者在不陷入黑洞的情况下在黑洞附近旅行(或者在这个问题上旅行到黑洞),否则我们将无法在未来进行任何有意义的时间旅行。
鉴于我们目前的技术,回到过去也是不可能的。如果可能的话,可能会发生一些特殊的影响。其中包括著名的“时光倒流,杀死你的祖父”悖论。如果你真的这么做了,你就不能这么做,因为你已经杀了他,所以你不存在,也不能回到过去做那件卑鄙的事。令人困惑,不是吗?
由卡罗琳·柯林斯·彼得森编辑。
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