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去往未来的五种方法

2018-01-15大科技

高中生·青春励志 2017年8期
关键词:捷径物理学家引力

大科技

根据爱因斯坦的狭义相对论,当你以接近光的速度行驶时,你相对于外界的时间就會慢下来。

这不是猜想,因为已经有人做过类似的实验了。物理学家利用两个原子时钟(一个放在一架喷气式飞机上,另一个则放在地面上),证明了喷气式飞机上的那个“飞行的原子时钟”运行得相对慢些。飞机上的时间相对于地面流逝得慢些,就意味着飞机上的人降落后穿越了一点点未来。

当然,在飞机飞行的条件下,时间变慢的效果是微不足道的。但是,如果你在一艘宇宙飞船中,以接近光速的速度行驶,那么,你所经历的时间,会比地球上的时间慢很多。当你的速度越接近光速,时间旅行成功的机会就越大。

利用虫洞实现时空穿越是科幻小说中十分常见的场景,而广义相对论也说明了宇宙中可能存在“捷径”,物体通过“捷径”可以在瞬间进行时空转移,这条“捷径”就是虫洞。

1916年,奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出虫洞这个概念。1930年,爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时做出假设,认为通过虫洞可以进行空间转移或者时间旅行。虫洞或许能缩短十亿光年以上的空间距离,或者帮助人穿越到时间上的不同点去。

目前,还没有证据表明虫洞的真实存在,“虫洞”仍是一种假设,但科学的进步离不开大胆的假设。

另一种通向未来的方法就是暂停你的生命,然后在未来重新启动。

在自然界中,细菌的孢子可以在假死状态下生存数百万年,直到温度、湿度等条件适宜时,才再次启动新陈代谢,顽强复苏。一些哺乳动物,如熊和松鼠,也可以在冬眠期间减慢新陈代谢的速度,大大减少对食物和氧气的需求。

那么,人类也能这样做吗?

想要完全停止人类的新陈代谢,可能远远超出了我们目前的技术能力。不过,一些科学家正在研究如何使人类进入短期的“冬眠状态”,至少可以维持几个小时。你可别看不起“冬眠”的这几个小时,如果是对于需要医疗急救的人(如心脏骤停),这些时间足够令他们抵达医院手术室了。

根据爱因斯坦的广义相对论,如果你感觉到的引力越强,时间走得就越慢。例如,当你靠近地球的中心,引力的强度会增加,你脚部所用的时间就会比你头部所用的时间要慢(脚部的引力更强)。

如果要去住遥远的未来,我们需要的是一个引力非常强大的区域,比如黑洞。你越接近黑洞表面,时间走得越慢。在《星际穿越》那部电影中就有这种情节,电影里,黑洞附近的行星上的一个小时相当于地球的七年。

即使我们人类发明了一种技术,能将人们送住相当远的距离,到达黑洞附近(最近的黑洞离我们可能约有3000光年),然后再利用黑洞进入未来,作用也不是很大,因为太空旅行过程中所延缓的时间,都已经远远长于黑洞的引力所延缓的时间了。

我们一般认为时间是一条直线,从过去走到现在,再从现在走向未来。但是,美国物理学家罗恩·马利特认为,如果空间能被足够的外力扭曲,那么时间也能扭曲成圈,这样我们就能进行时间旅行了。

他的灵感是利用光,制造一个以光为基础的时间机器——利用高能的漩涡状圆柱体光束来激活和扭曲时间的结构。理论上,任何掉进旋转圆柱体内的东西,其时间都会被延迟,就有机会穿越时间回到过去或去住未来。endprint

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