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時空穿越離我們有多遠?

來源:不詳       更新時間:2011-8-21 8:48:55
 

  全面模擬載人火星探測的“火星-500”試驗6月3日在莫斯科啟動。中國志愿者王躍全程參與520天密閉試驗。消息一出,人類何時能夠移居外星球甚至與外星人親密接觸再次成為熱點話題。
  此前一天,著名物理學家斯蒂芬-霍金在美國紐約出席世界科學節開幕式。他不久前所提到的“外星人”和“時光機”,再次成為眾人追問的熱點。
  霍金不久前在為探索頻道錄制的紀錄片《與霍金一起了解宇宙》中稱外星生命很可能存在,繼警告人類勿主動與外星人接觸以后,他又在一篇探討如何建造“時間機器”的文章中詳細分析了人類如何利用自然規律實現“時間旅行”的偉大夢想。 (葉邊、大洋)
  在科學界,時間旅行一度被認為是歪理邪說。過去因為擔心有人會把怪人的標簽貼在自己身上,我對這個問題常常避而不談。但現在,我不再那么謹小慎微了。我對時間癡迷已久,如果有一臺時間機器,我會去拜訪風華正茂的瑪麗蓮-夢露,或是造訪將望遠鏡轉向宇宙的伽利略。或許,我還會走到宇宙的盡頭,破解整個宇宙湮滅之謎。
  ——斯蒂芬-霍金
  【穿越關鍵是第四維通道】
  霍金說,為了讓這一切從虛幻變成現實,我們應以物理學家的角度來重新審視時間——即第四維。這個問題沒有聽上去那么晦澀難懂。每個好學的孩子都知道,任何物體都以三維形式存在。一切物體都有寬度、高度和長度。此外,還有一種長度——時間的長度。
  霍金強調,時光機的關鍵就是第四維。他說,一切物體都有時間以及空間的長度。時間旅行意味著我們要經過第四維。要想搞明白這一點,我們可以想象正在從事一種日常活動,比如開車。開車沿直線行駛,是在一維中旅行。向左轉或是向右轉,則是二維旅行。驅車上下山路意味著又多增加了高度,所以是在三維空間內。那么我們怎樣才能實現時間旅行?怎樣才能發現穿越第四維的通道呢?
  【霍金提出三種穿越路徑】
  蟲洞:穿越第四維的通道
  霍金說,蟲洞就在我們周圍,只是小到肉眼無法看見。宇宙萬物都會出現小孔或裂縫,這種基本規律同樣適用于時間。時間也有細微的裂縫和空隙,比分子、原子還要小的空隙被稱作“量子泡沫”,而蟲洞就存在于“量子泡沫”中。
  有朝一日,人類也許能夠捕獲某一個蟲洞,將它放大到足以使人類甚至宇宙飛船從中穿過。
  黑洞:天然的“時間機器”
  霍金說,時間就像是一條河流,在不同的地段會有不同的流速,而這正是實現通往未來之旅的關鍵。比整個銀河系還要重的超大黑洞可以更明顯地降低時間流逝的速度。霍金說,這種超大黑洞就像是一部天然的時間機器。如果一艘宇宙飛船進入超大黑洞,在超大黑洞內執行5年任務,返回地球時會發現已過去了10年。
  這種時光旅行方式的問題在于,接近超大黑洞的危險太大。
  光速:時空旅行的關鍵
  霍金指出,如果我們想踏上未來之旅,那么速度必須快。如果能夠建造出速度接近光速的宇宙飛船,那么宇宙飛船必然會因為不能違反光速最快的法則,而致使艙內的時間放慢。霍金設想出一艘大型極速宇宙船,其速度是人類歷史上速度最快的載人飛船“阿波羅”10號的2000倍。在太空飛行數年后飛船將到達其最高速度——相當于光速的99%。在這一速度下,在船上待一天,就意味著在地球上度過一年。船上的乘客就是變相飛向未來,作出名副其實的時間旅行。
  回到過去的旅行
  應該永不會上演
  盡管夢想回到過去與夢露約會,但霍金自己也認為這種旅行應該不會上演。
  霍金認為,從理論上講,蟲洞或時光隧道不僅僅能把我們帶到別的星球。如果兩端在同一個地方,且由時間而非距離分離,在遙遠的過去,飛船就能在地球附近自由出入,或許恐龍會看到飛船登陸。
  但他同時提出一個“瘋狂科學家”悖論:一個科學家在建造蟲洞——僅需一分鐘就來到過去,通過蟲洞,科學家可以看到一分鐘前的自己。如果這位科學家利用蟲洞向以前的自己開槍,會發生什么?他現在已經一命嗚呼。那又是誰開的槍呢?這便是悖論。這種時間機器會違反整個宇宙所遵循的基本規則。
  據此,霍金認為任何通過蟲洞和其他方式回到過去的時間旅行或許都是不可能的。但這并不意味著所有的時間旅行不可行。他對時間旅行深信不疑,對通向未來的時間旅行更是如此。
  

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