時空旅行是科幻作品中的一個(ge) 重要題材,它通常表現為(wei) 三種類型:穿越未來,回到過去,以及超空間旅行。以往的很多研究表明,時空旅行在理論上是可行的,但迄今為(wei) 止,還沒有人能夠在現實生活中證實它的存在。
不過最近康涅狄格大學的終身物理學教授Ron Mallett說他已經找到了回到過去的方法,並創造了一個(ge) 時光機器來闡述他的原理。
要了解Mallett的時光機器,我們(men) 首先要對阿爾伯特·愛因斯坦的相對論有一定了解。
我們(men) 知道, 在牛頓的絕對時空觀裏,時間和空間不受任何物質及運動的影響 (這是 “絕對” 的主要含義(yi) 所在)。很明顯,在這樣的時空觀裏,時間旅行不具有理論基礎,它的存在隻是一種幻想。
但是愛因斯坦狹義(yi) 相對論的提出對時空觀產(chan) 生了一次重大變革。在狹義(yi) 相對論中,時間和空間不再是絕對的概念,而是與(yu) 參照係的選擇密切相關(guan) 。特別是,在運動參照係中時間的流逝會(hui) 變慢,這是著名的時間延緩效應(也就是速度變慢效應),它的存在已經被大量物理實驗所證實。
其中最著名的是“雙生子佯謬”,它講的是假如有一對雙胞胎,一個(ge) 登上宇宙飛船進行太空旅行,而另一個(ge) 則留在地球。結果當旅行者回到地球後,會(hui) 發現自己比留在地球的兄弟更年輕--因為(wei) 他的時間走得更慢。
狹義(yi) 相對論所帶來的這種新結果,為(wei) 時間旅行開啟了第一種具有理論依據的可能性:那就是麵向未來的時間旅行成為(wei) 了可能。
但Mallett教授關(guan) 於(yu) 時間機器的想法卻取決(jue) 與(yu) 愛因斯坦的另一個(ge) 理論——廣義(yi) 相對論。
在狹義(yi) 相對論之後又過了 10 年,愛因斯坦提出了廣義(yi) 相對論。與(yu) 俠(xia) 義(yi) 相對論認為(wei) “人類隻能麵向未來,不能穿越過去”的觀點不同,廣義(yi) 相對論認為(wei) ,人類能夠回到過去。
廣義(yi) 相對論判定足夠的質量能改變和扭曲時空,數學家法蘭(lan) 克·提普勒據此設想了把時空卷起來的時間旅行方法。他認為(wei) ,如果太空中的一個(ge) 巨大物體(ti) 以一半光速旋轉,時空便會(hui) 扭曲折回。因此,隻要將來有人製造一個(ge) 巨大的圓筒,它的長約為(wei) 直徑的10倍,然後使圓筒以15萬(wan) 公裏/秒的速度旋轉,便會(hui) 使圓筒中央附近產(chan) 生一個(ge) 扭曲折回的時空,這樣我們(men) 就可以回到過去。
基於(yu) 該理論,Mallett教授提出了一種新的方法,其中激光是時間旅行的關(guan) 鍵:用強大的激光把空間扭曲到一定程度,時間線將被彎曲成環形。封閉的類時線的存在表明,回到過去的時間旅行是有可能的。這是建造基於(yu) 循環光束的時間機器的基礎。他甚至建立了一個(ge) 原型機來展示激光如何幫助實現這一目標。
Mallett教授最初的提出創建時光機器的想法很簡單,就是回到過去再見一見他的父親(qin) --在Mallett10歲那年,他父親(qin) 突發心髒病去世,這件事永遠改變了他人生的軌跡。
不過,Mallett教授也承認,在他有生之年實現穿梭時空的可能性依然不大,他的研究即使有用也隻能幫助證明這一原理,無法真正實現穿梭時空。
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