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[爱因斯坦与时空旅行]时空旅行是否可能

发布时间:2019-02-20 04:38:59 影响了:

  如果有一天,你的孩子说:长大以后他要乘坐超光速火箭,再回到过去看看的时候,你是为你孩子的聪明而感到高兴,还是苦涩地告诉他这只不过是科幻故事,人类是永远无法回到过去的呢?
  最近几年间,时空旅行的故事屡屡在各种媒体上出现,故事的情节大同小异:某人乘坐时间机器回到过去或者奔向遥远的未来。例如《时间线》、《救世主》、《时光骇客》、《回到1872年》、《时间机器》、《未来战士》、《12猴子》、《2009迷失记忆》、《星门》、《失落的世界》、《重返中世纪》、《碧血长天》、《穿越时空爱上你》等影片都描述了时空旅行的故事。在人们观看这类影片的同时,有人就会怀疑,世上真的有时空隧道或者虫洞存在吗?
  关于虫洞、时空隧道之类的观念,并不是科幻电影编导们的凭空想象,而是源于爱因斯坦的广义相对论。1935年,爱因斯坦和罗森根据广义相对论推导出,在特殊的时空结构中存在一条贯穿空间和时间的隧道,这条隧道就被称为爱因斯坦一罗森桥。但在最初的推导中,这座“桥”是无法通过的,任何物质想要通过它都会被撕裂。然而,1936年克尔得出一个解,表明存在可以通过爱因斯坦一罗森桥的可能。这时它就变成一个虫洞――通往另一宇宙的通道。如今有不少科学家相信,利用虫洞可以进行时空旅行。
  “双空位悖论”彻底否定了时空旅行的可能性,那些时空旅行题材的影片属于科幻类的娱乐片,千万不要把它们当成严肃的科教片来对待,时空旅行是不可能实现的。
  
  “双空位悖论”的含义是什么?
  
  在宇宙空间中任何物体运行的轨迹,可以看做是一条曲线(包括封闭曲线)。在沿物体运动的方向上任意取三点(A、B、c),当物体从A点运动到B点时,从空间概念上看A点已经是一个空位,该物体已经在B点了;同理,c点虽然是存在的,但是没有物体存在,也是一个空位。举例说明:1900年地球在A点,2006年地球运行到B点,这时,地球人乘坐超光速火箭回到A点,在A点找不到地球,只有空间概念上的空位A点;同理,地球人在B点乘坐超光速火箭赶到c点,c点其实也是一个空位,地球还在B点与c点之间运行。这就是“双空位悖论”。
  分析一下时空旅行的原理,存在诸多问题:①爱因斯坦的相对论从理论上证明,“回到过去和前往未来是可能的”,但是相对论又告诉我们超光速的物质是不存在的,这就产生了矛盾;②即使能够实现“回到过去和前往未来”,又该如何解决随之而来的逻辑混乱;③时空旅行在技术上无法实现;④“双空位悖论”彻底否定了“回到过去或前往未来”的可能性。
  怎么看待爱因斯坦“穿越时空隧道回到过去和前往未来是可能的”这一个观点?
  首先应该假设有超光速火箭的存在,然后才能够得出这样的结论:“乘坐超光速火箭能够看到过去的事件。”举个例子:10年前,有人在地球上朝某个特定的天空方向放电影,10年后的今天,我带着(电影)屏幕乘坐超光速火箭也朝这个方向赶,当赶到它的前方时,展开屏幕,这时我们在屏幕上可以看到10年前从地球上放出的电影,也可以这样说:看到10年前的事件。因此,爱因斯坦“穿越时空隧道回到过去和前往未来是可能的”这一观点应该这样表述:能够看到过去的事件,前往未来是不可能的。
  怎么看史蒂芬-霍金对于回到过去“能否干预历史”的讨论?
  从上面的分析得知:时空旅行本身就是一件不可能的事情,霍金再接下去讨论不可能之后的事情已经无意义了。不过,霍金本人是倾向于不能干预历史的,这有可能是霍金受爱因斯坦“能够回到过去”的观点以及各种悖论双重影响的结果。然而,被称为当今最伟大的“爱因斯坦”的史蒂芬・霍金能够提出“能否干预历史”这样的问题,实在让人质疑:他是在讲科学?还是讲科幻?
  科幻作品是影视娱乐的一个热点,但是科幻作品也应该有一定的科学依据。时空旅行被纳入科学领域进行探讨,是在1915年爱因斯坦广义相对论发表后,一些科学家在爱因斯坦方程中得到了允许时空旅行的解。但是,更多的物理学家却把时空旅行和科幻小说中的流行情节一样对待――差不多归入UFO一类。

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