科學技術改變了人類的生活,並不斷改變著人類的命運。在科技的氛圍中,人類的夢想在不斷變化。古代人的夢想是有一天他們可以飛向天空,走遍地球的每個角落,但這個夢想現在已經實現了。我們不僅可以走遍地球的每個角落,還可以走出地球探索太空。
現代人的夢想不再侷限於地球,而是期望旅行到宇宙的每一個角落。有些人甚至期待有一天,人類能夠穿越時空,自由地回到過去和未來。隨著愛因斯坦偉大的相對論,關於時空旅行的話題越來越多,很多作家也根據這個主題寫了很多關於時空旅行的小說。
那麼時間旅行是真實的嗎?相對論在理論上已經告訴了我們答案,時間旅行在理論上是可行的。特別是穿越到未來更有可能在未來實現,科學家們也提出了四種可行的方法。讓我們一起來看看他們。
1.利用速度穿越到未來,愛因斯坦的相對論告訴我們,物體速度越快,作用於其上的時間越慢。質量物體的速度只能無限接近光速,無法達到或超越。所以物體的極限速度,光速,只是一個高不可攀的目標,我們飛船的速度只能無限接近光速。即便如此,也能讓我們輕鬆穿越到未來。
有人可能會問,既然速度越快,時間越慢,是不是意味著我們可以乘坐普通飛船以超快的速度旅行到達未來?當然沒那麼簡單。雖然相對論告訴我們時間是可以扭曲的,但是物體越快,時間越慢。但是,速度越快,時間越慢。比如我們乘坐旅行者1號這樣的飛機飛行,它的速度達到每秒幾十公里,看起來非常快。但是,即使我們以這樣的速度進入了一光年之前,回到地球之後,地球的時間並沒有過去多少,也不可能真正穿越未來。
為了達到明顯的穿越未來的時間,需要飛船的速度無限接近光速。根據狹義相對論的鐘慢效應,如果飛船以99.9999999985%的光速飛行一天後返回,地球上的時間將經過500年,如果以99.99999999252%的光速飛行,地球上的時間將經過1萬年。
可見,只有飛船的速度達到99%,才能真正穿越未來。越接近光速,時間跨度越大。隨著人類科技的不斷進步,可以實現亞光速飛行。當然,要達到光速的99%的飛行速度,時間並不短。
2.利用引力波實現穿越未來,愛因斯坦的相對論指出,質量大的物體會扭曲周圍的時空。在我們眼中,一個看似平靜的宇宙,如果放大很多倍,就會發現整個空間並不平靜,處處扭曲。
時空扭曲變化形成漣漪,然後向外輻射,稱為“引力波”。引力波是愛因斯坦提出相對論後猜想的一種波。2016年,科學家首次探測到宇宙中的引力波。從此,引力波從猜想變成了現實。引力波可以改變時間和空間。理論上我們可以利用引力波穿越時空。
相信很多朋友看過科幻小說,裡面的宇宙飛船可以超光速飛行,超光速飛行的主要方式之一就是利用引力波打破空間,實現空間跳躍。空間跳躍可以使飛船快速到達遙遠的星空。理論上這個速度也可以改變時空的時間,從而實現未來的穿越。
3.利用蟲洞在未來來回旅行,我們都知道空間是巨大的,人類目前的哈勃體積是930億光年,可能只是浩瀚宇宙的冰山一角。整個宇宙超出了我們的想象,有科學家推測現在的宇宙可能達到萬億光年,整個空間還在快速膨脹。
如果只以亞光速探索如此廣闊的空間,自然永遠無法探索。而物體的速度極限是光速,那麼我們如何探索宇宙呢?這時,愛因斯坦也在相對論的基礎上提出了蟲洞猜想。
蟲洞相當於一個時空通道。在一部系譜著作中,一張紙被用來解釋蟲洞。手裡拿著一張白紙,我們可以把空間想象成一張白紙。那麼白皮書上兩個遙遠的點在正常情況下是永遠達不到的。所以我們可以把紙對摺。此時白皮書兩端的兩點無限接近。
這時,我們拿起一根筷子,透過這兩點進行連線。這根筷子可以看作是連線這兩點的蟲洞。透過筷子的蟲洞,可以讓長途變得很短,可以實現即時到達。這是使用蟲洞跨越空間距離的應用。蟲洞是在空間極度扭曲下開啟的通道。既然發生了時空的極度扭曲,理論上蟲洞也可以讓時間無限變慢,從而穿越時間的長河到達未來。
4.透過人體冷凍穿越未來,前三種穿越未來的方式都是在相對論的基礎上實現的。目前,它們只是一個理論猜想。就算相對論下的時空旅行真的存在,也不是一蹴而就的,可能要幾千年,或者幾萬年,甚至更久。
與以往只能從理論上研究的方法相比,人體冷凍技術是一項可以初步應用的技術。我相信我所有的朋友都知道有些動物在冬天冬眠。冬眠後,動物體內的新陳代謝速度會慢很多,可以節省大量的能量消耗,避免整個冬天都在吃東西。
冷凍技術是科學家開始研究和探索的一種大大減緩人體功能的方法。科學家利用冷凍技術對整個人體進行物理降溫,使體內所有細胞進入休眠狀態。這時候人體的能量消耗會大大降低。即使冷凍技術先進,人體的能量消耗也可以無限接近停止。
當我們體內的細胞活動大大減緩甚至無限停止時,時間對於被冷凍的人來說就沒有意義了。即使過了幾千年、幾萬年甚至更久,只要解凍成功實現,這個人就會復活,開始新的生活。這是一種可供選擇的穿越未來的方式,也是可見時間內最有希望的穿越方式。
時間旅行在理論上是可行的,霍金一生都對時間旅行非常感興趣,經過大量的研究和探索,他也提出了自己的觀點。甚至在2009年6月28日,舉辦了著名的“未來晚餐”,說明霍金是一個時間旅行的堅定者,他相信時間旅行是可以實現的。當然,霍金也警告說,如果人類在未來實現時間旅行,穿越到未來是沒有問題的,但如果回到過去,可能會改變歷史,從而產生嚴重的蝴蝶效應,給現實時空帶來不可預測的可怕後果。