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时间旅行是哲学和科幻小说中广为人知的概念 , 但在现实生活中 , 时间旅行可能发生吗?关于时间旅行 , 物理学能告诉我们什么?是否有可能穿越到过去或未来?
尼尔·德格拉塞·泰森解释了时间的本质和时间旅行的难题 。
“某种程度上来说 , 我们现在正在时间旅行 , 我们只是在“过去”到“未来”的永恒过渡中碰巧成为了“现在”的囚徒 。 如果你的速度足够快 , 实际上你可以飞跃时间 , 尽管相对论规定你的速度无法超越光速 , 但是时间对你来说 , 也会比你在地球上的所有挚爱都更慢 。 如果你的旅程很长 , 比方说你已经离开了10年 , 而地球上其他人的年龄都已经是100岁了 , 实际上你已经进入了“未来” , 你旅行之前认识的所有人现在都不在了 。
但是如果你想回到过去 , 那就有点困难了 。 有些人已经认识到了严重扭曲空间的作用 , 即严重扭曲空间和时间结构的影响 。 如果研究严重扭曲空间对时间流逝的影响 , 就会发现有一条路径可以绕过两个尚未完全碰撞的移动黑洞 , 在那里你可以回到旅程刚刚开始的过去 。 根据爱因斯坦广义相对论的计算 , 时间旅行的倒退是由严重扭曲的空间和时间结构造成的 。 ”
通过一些物理理论 , 我们可以了解到什么是时间旅行以及它是如何工作的 。
【从某种程度上来说,我们现在正在“时间旅行”】
1905 年 , 阿尔伯特·爱因斯坦发表了相对论的第一部分 , 称为狭义相对论 。 狭义相对论表明 , 光粒子 , 即光子 , 以每秒大约30万公里的恒定速度在真空中传播 。
无论是在真空中 , 还是从黑洞到我们周围的整个空间中 , 这个速度都难以实现 , 也无法超越 。
事实上 , 粒子现在可以被加速达到光速的99.9% 。
之后他在1915年发表了另一篇论文 , 称为广义相对论 。 这些理论是所有物理学中最重要的理论之一 。 在爱因斯坦的广义相对论下 , 引力扭曲空间和时间 , 使时间流逝变慢 。
在爱因斯坦的狭义相对论中 , 时间变慢或加快取决于你相对于其他事物的移动速度 。
因此 , 对于观察者来说 , 在一个惯性参考系中 , 相对于他移动的时钟被判定为比在参考系中静止的时钟走得要慢 。
这种情况有时被称为狭义相对论时间膨胀 , 时间膨胀也可以在有限意义上被视为是时间旅行到未来 , 相对速度越快 , 彼此之间的时间膨胀越大 , 一个人接近光速时 , 时间速度达到零 。
科学家们做了一些实验来证明这一点 。 例如 , 有一个实验使用了设定在同样时间的两个时钟 , 一个时钟留在地球上 , 另一个时钟放在飞机上沿着地球旋转的方向前进 。 飞机环绕世界飞行后 , 科学家们对两个时钟进行了比较 , 快速移动的飞机上的时钟比地面上的时钟稍晚 , 因此飞机上的时钟在时间上略微慢一些 。
另一个著名的实验是孪生子佯谬 , 尼尔·德格拉斯·泰森将这个实验描述为一个假设的场景 , 用同卵双胞胎来说明爱因斯坦的相对论 。
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