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時間旅行:我們有五種方法可以做到這一點

可能無法回到過去。但是有沒有辦法穿越到未來呢?

時間旅行:我們有五種方法可以做到這一點

藝術家對蟲洞的印象

2009年,英國實體學家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)為時間旅行者舉辦了一場派對,但一年後,他發出了邀請(沒有客人出現)。時間倒流是不可能的。即使有可能,霍金和其他人也會争辯說,在時間機器建成之前,你永遠無法回到過去。

但是未來之旅呢?證明是可行的。當然,我們都是時間旅行者,因為我們每時每刻都在以每一分鐘的速度流經時間,從過去流逝到未來。但是,像河流一樣,水在不同的地方以不同的速度流動。正如我們所知,科學允許以多種方式将快速通道帶入未來。這是一個概念。

時間旅行:我們有五種方法可以做到這一點

科學家設想蟲洞之旅

1. 按速度行駛

根據愛因斯坦的狹義相對論,當你以接近光速的速度行進時,你的時間比外界慢。這不僅僅是一個猜測或思想實驗,它已經被測量過了。使用雙原子鐘(一個在噴射機上飛行,另一個在地球上靜止)的實體學家已經表明,由于其速度,飛行時鐘滴答作響的速度較慢。就飛機而言,影響微乎其微。然而,如果你在一艘以90%光速飛行的宇宙飛船上,你将經曆時間比你傳回地球時慢2.6倍。

你越接近光速,時間旅行就越極端。

人類技術達到的最高速度可能是質子以光速的99.999991%在大型強子對撞機周圍呼嘯而過。使用狹義相對論,我們可以計算出一秒鐘的質子相當于我們的27,777,778秒,或大約11個月。令人驚訝的是,粒子實體學家在處理衰變粒子時必須考慮這個時間膨脹。在實驗室中,介子粒子通常在2.2微秒内衰變。但是快速移動的介子,例如宇宙射線撞擊高層大氣時産生的介子,需要10倍的時間才能分解。

2. 重力時間旅行

下一個時間旅行方法也受到愛因斯坦的啟發。根據他的廣義相對論,你感覺到的引力越強,時間移動得越慢。例如,當你靠近地球中心時,引力強度會增加。你的腳比你的頭慢。

再次測量了這種效果。2010年,美國國家标準與技術研究院(NIST)的實體學家将兩個原子鐘放在架子上,一個比另一個高33厘米,并測量了滴答速度的差異。較低的一個滴答聲較慢,因為它在重力下感覺稍微強一些。

為了旅行到遙遠的未來,我們所需要的隻是一個具有強大引力的區域,比如黑洞。越接近事件視界,時間移動得越慢。但這是有風險的,跨越國界,你永遠無法逃脫。

時間旅行:我們有五種方法可以做到這一點

重力減慢時間

無論如何,效果不是那麼強烈,是以可能不值得一遊。

假設你有技術長途跋涉到達黑洞(最近的距離約為3000光年),旅行引起的時間膨脹将遠遠大于圍繞黑洞運作引起的任何時間膨脹。(根據電影科學顧問基普·索恩(Kip Thorne)的說法,電影《星際穿越》中描述的情況,在黑洞附近的行星上停留相當于傳回地球七年。)

也許最令人興奮的是,GPS系統必須考慮時間膨脹的影響(由于衛星的速度和它們感覺到的重力)才能工作。如果沒有這些更正,您手機的GPS功能将無法在幾米内精确定位您在地球上的位置。

3.假死亡時間旅行

将時間轉移到未來的另一種方法可能是通過減慢或停止實體過程然後重新啟動它們來減慢您對時間的感覺。

細菌孢子可以在假狀态下存活數百萬年,直到正确的溫度,濕度和食物條件重新開始新陳代謝。一些哺乳動物,如熊和松鼠,在冬眠期間減緩了它們的新陳代謝,大大減少了細胞對食物和氧氣的需求。

人類能做同樣的事情嗎?雖然完全停止新陳代謝可能遠遠超出了我們目前的技術,但一些科學家正試圖誘導至少持續幾個小時的短期冬眠。這可能足以讓一個人在到達醫院之前經曆醫療緊急情況,例如心髒驟停。

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電影《迷失太空》展望未來

2005年,美國科學家展示了一種通過向不冬眠的小鼠暴露在微量硫化氫中來減緩新陳代謝的方法,硫化氫與與氧相同的細胞受體結合。小鼠的核心體溫降至13°C,新陳代謝降低10倍。6小時後,小鼠可以複活而不會産生不良影響。不幸的是,在綿羊和豬身上的類似實驗沒有成功,這表明這種方法可能不适合較大的動物。另一種通過用冷鹽水溶液代替血液來誘導體溫過低的方法在豬身上有效,目前正在匹茲堡進行人體臨床試驗。

4. 穿越蟲洞的旅行時間

廣義相對論還允許穿越時間和空間的捷徑,即蟲洞,它可能跨越十億光年或更長時間,或者在不同的時間點。

包括斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)在内的許多實體學家認為,蟲洞在量子尺度上不斷出現和消失,遠遠少于原子。訣竅是捕獲一個并将其擴充到人類規模 - 這是一項需要大量能量的壯舉,但從理論上講,它隻能實作。

試圖以任何方式證明這一點的嘗試都失敗了,最終是因為廣義相對論和量子力學之間的不相容性。

5.使用燈光進行時間旅行

美國實體學家羅恩·馬利特(Ron Mallet)提出的另一個時間旅行想法是使用旋轉的光柱扭曲時空。從理論上講,任何掉在旋轉圓柱體中的東西都可以在空間和時間上拖動,就像用勺子旋轉咖啡後氣泡在咖啡上流動一樣,正确的幾何形狀可以導緻時間流向過去和未來。

自2000年他的理論發表以來,Mallet一直試圖籌集資金來支付一項概念驗證明驗,該實驗涉及通過旋轉雷射器的圓形排列釋放中子。然而,他的想法并沒有引起實體學界其他人的注意,他們認為他的基本模型的一個假設受到奇點的困擾,這是實體學的"不可能"。

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