可能无法回到过去。但是有没有办法穿越到未来呢?

艺术家对虫洞的印象
2009年,英国物理学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)为时间旅行者举办了一场派对,但一年后,他发出了邀请(没有客人出现)。时间倒流是不可能的。即使有可能,霍金和其他人也会争辩说,在时间机器建成之前,你永远无法回到过去。
但是未来之旅呢?证明是可行的。当然,我们都是时间旅行者,因为我们每时每刻都在以每一分钟的速度流经时间,从过去流逝到未来。但是,像河流一样,水在不同的地方以不同的速度流动。正如我们所知,科学允许以多种方式将快速通道带入未来。这是一个概念。
科学家设想虫洞之旅
1. 按速度行驶
根据爱因斯坦的狭义相对论,当你以接近光速的速度行进时,你的时间比外界慢。这不仅仅是一个猜测或思想实验,它已经被测量过了。使用双原子钟(一个在喷气式飞机上飞行,另一个在地球上静止)的物理学家已经表明,由于其速度,飞行时钟滴答作响的速度较慢。就飞机而言,影响微乎其微。然而,如果你在一艘以90%光速飞行的宇宙飞船上,你将经历时间比你返回地球时慢2.6倍。
你越接近光速,时间旅行就越极端。
人类技术达到的最高速度可能是质子以光速的99.999991%在大型强子对撞机周围呼啸而过。使用狭义相对论,我们可以计算出一秒钟的质子相当于我们的27,777,778秒,或大约11个月。令人惊讶的是,粒子物理学家在处理衰变粒子时必须考虑这个时间膨胀。在实验室中,介子粒子通常在2.2微秒内衰变。但是快速移动的介子,例如宇宙射线撞击高层大气时产生的介子,需要10倍的时间才能分解。
2. 重力时间旅行
下一个时间旅行方法也受到爱因斯坦的启发。根据他的广义相对论,你感觉到的引力越强,时间移动得越慢。例如,当你靠近地球中心时,引力强度会增加。你的脚比你的头慢。
再次测量了这种效果。2010年,美国国家标准与技术研究院(NIST)的物理学家将两个原子钟放在架子上,一个比另一个高33厘米,并测量了滴答速度的差异。较低的一个滴答声较慢,因为它在重力下感觉稍微强一些。
为了旅行到遥远的未来,我们所需要的只是一个具有强大引力的区域,比如黑洞。越接近事件视界,时间移动得越慢。但这是有风险的,跨越国界,你永远无法逃脱。
重力减慢时间
无论如何,效果不是那么强烈,因此可能不值得一游。
假设你有技术长途跋涉到达黑洞(最近的距离约为3000光年),旅行引起的时间膨胀将远远大于围绕黑洞运行引起的任何时间膨胀。(根据电影科学顾问基普·索恩(Kip Thorne)的说法,电影《星际穿越》中描述的情况,在黑洞附近的行星上停留相当于返回地球七年。)
也许最令人兴奋的是,GPS系统必须考虑时间膨胀的影响(由于卫星的速度和它们感觉到的重力)才能工作。如果没有这些更正,您手机的GPS功能将无法在几米内精确定位您在地球上的位置。
3.假死亡时间旅行
将时间转移到未来的另一种方法可能是通过减慢或停止物理过程然后重新启动它们来减慢您对时间的感知。
细菌孢子可以在假状态下存活数百万年,直到正确的温度,湿度和食物条件重新开始新陈代谢。一些哺乳动物,如熊和松鼠,在冬眠期间减缓了它们的新陈代谢,大大减少了细胞对食物和氧气的需求。
人类能做同样的事情吗?虽然完全停止新陈代谢可能远远超出了我们目前的技术,但一些科学家正试图诱导至少持续几个小时的短期冬眠。这可能足以让一个人在到达医院之前经历医疗紧急情况,例如心脏骤停。
电影《迷失太空》展望未来
2005年,美国科学家展示了一种通过向不冬眠的小鼠暴露在微量硫化氢中来减缓新陈代谢的方法,硫化氢与与氧相同的细胞受体结合。小鼠的核心体温降至13°C,新陈代谢降低10倍。6小时后,小鼠可以复活而不会产生不良影响。不幸的是,在绵羊和猪身上的类似实验没有成功,这表明这种方法可能不适合较大的动物。另一种通过用冷盐水溶液代替血液来诱导体温过低的方法在猪身上有效,目前正在匹兹堡进行人体临床试验。
4. 穿越虫洞的旅行时间
广义相对论还允许穿越时间和空间的捷径,即虫洞,它可能跨越十亿光年或更长时间,或者在不同的时间点。
包括斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)在内的许多物理学家认为,虫洞在量子尺度上不断出现和消失,远远少于原子。诀窍是捕获一个并将其扩展到人类规模 - 这是一项需要大量能量的壮举,但从理论上讲,它只能实现。
试图以任何方式证明这一点的尝试都失败了,最终是因为广义相对论和量子力学之间的不相容性。
5.使用灯光进行时间旅行
美国物理学家罗恩·马利特(Ron Mallet)提出的另一个时间旅行想法是使用旋转的光柱扭曲时空。从理论上讲,任何掉在旋转圆柱体中的东西都可以在空间和时间上拖动,就像用勺子旋转咖啡后气泡在咖啡上流动一样,正确的几何形状可以导致时间流向过去和未来。
自2000年他的理论发表以来,Mallet一直试图筹集资金来支付一项概念验证实验,该实验涉及通过旋转激光器的圆形排列释放中子。然而,他的想法并没有引起物理学界其他人的注意,他们认为他的基本模型的一个假设受到奇点的困扰,这是物理学的"不可能"。