138億年前,一個神祕的奇點發生了大爆炸。大爆炸之後宇宙隨之誕生,而在宇宙誕生的那一刻,有兩個事物也跟著誕生了,它們就是時間和空間。時間和空間,我們現在經常將它們合併稱之為時空。
人類自從走進科技時代之後,就開始了對時空的研究探索,而組成時空的時間和空間,它們的複雜和神祕也是有很大區別的,相對來說,空間我們更容易理解和探索,因為我們所生存的這個世界,這個宇宙就是一個浩瀚的空間,我們也可以真切看到,感愛到空間的一些現象和奧祕。
而科學家對於空間的研究探索中,發現了空間是可以扭曲的,其中最明顯的就是宇宙在快速膨脹,而這個膨脹速度遠遠超越了光速。要知道宇宙誕生的時間不過才138億年,而人類現在可觀測的宇宙範圍已經達到了930億光年,而這個範圍也只不過是宇宙的冰山一角。由此可見,宇宙的膨脹速度有多麼快了,它超越了光速。
宇宙的膨脹和紅移現象都在告訴我們,宇宙空間不是一個平面,不是一個穩定不變的存在,而是一個可以扭曲的複雜神祕事物。既然空間是可以扭曲的,那麼跟空間同時出現的時間是否也可以扭曲呢?
對於時間的探索研究,科學家的進展就非常慢了,可以遠沒有對空間的了解那麼深。原因很簡單,空間是真實存在,可以被我們觀測研究的事物,可是時間更像是一種虛幻的存在,我們看不到真實的時間是什麼樣子?也不知道時間的本質到底是什麼?甚至有人認為,時間可能並不存在,只是我們幻想出來的。
可能有人會說了,我們每天都在跟時間打交道,一年365天,一天24小時等這都不是時間嗎?為什麼有人會認為時間不存在?其實我們現在所認知的時間只是人類自己定義的,比如一個小時60分鐘,一分鐘60秒等這些都是我們自己定義的。
如果宇宙中存在外星文明,那麼不同的外星文明對於時間的定義可能也會有很大的不同。100個文明對於時間可能會有100種定義,那麼到底哪一個才是正確的?有可能每一個都不是真正的宇宙時間本質。既然我們對於時間到底是什麼還沒有什麼了解,還能夠探索明白時間是否可以扭曲嗎?
在科學的世界裡,探索很多未知的事物都需要通過各種實驗來證明,雖然很多的事物我們不了解其本質,但是卻可以通過一些實驗得到結果。比如量子力學中的很多詭異現象,我們不知道它們的本質,卻可以通過實驗得到結果,證明了結果之後,我們再慢慢反推過程。
牛頓當年研究出萬有引力公式,就是通過一個蘋果的實驗先得出了結果,然後再慢慢研究最終反推出了引力公式。對於時間的探索和研究也是如此,我們還無法弄明白時間的本質到底是什麼?可是我們卻可以通過實驗來證明一些結果。
在很長一段時間裡,人們一直以為時間是一成不變在流逝,時間是均速的,沒有快慢之分。我們每天經歷的時間都是相等的,沒有快也沒有慢。可是這樣的時間認知,後來被愛因斯坦打破了,愛因斯坦提出了相對論之後,對空間有了更多的認知,也知道了空間是可以扭曲的。
於是愛因斯坦想到了一個問題:既然空間是可以扭曲的,那麼時間呢?於是愛因斯坦提出了時間扭曲論,認為時間和空間一樣,也是可以扭曲的。當時這個理論提出之後,很多人對此提出質疑,認為時間我們每天都在經歷,也沒有發現時間變快和變慢,怎麼可能會扭曲?
可是隨著時間的推移,人們逐漸發現愛因斯坦的理論是正確的,時間真的可以扭曲。而得出這個結論的原因就是科學家進行了幾個相關的實驗。相信很多人都知道“時慢尺縮”,它也被稱之為“鐘慢尺縮”,它來自於愛因斯坦的狹義相對論。它描述了運動與時間的關係,簡單來說就是速度越快,時間越慢。
1971年,物理學家喬.哈夫勒(Joe.Hafele) 與理查德.基廷(Richard.Keating)設計了一個飛行原子鐘實驗,他們將高精度的原子鐘放置在飛機上圍繞著地球飛行,然後將飛機上的原子鐘的時間讀數與地面上的原子鐘做對比,其實驗結果首次證實了“時慢尺縮”的真實性。
而在1996年和2010年,英國國立物理實驗室(NPL)連續兩次使用更高精度的原子鐘進行了類似實驗,其實驗結果都與“時慢尺縮”的公式計算的基本一致。這些實驗都證實了隨著物體速度的不斷增加,其所經歷的時間也越短。
相信很多人都知道愛因斯坦相對論提出的光速極限理論,也就是物體速度的極限是光速,當物體的速度無限接近光速的時候,其時間也無限接近於靜止。
除了“鐘慢尺縮”效應,愛因斯坦還提出了“引力時間膨脹”效應,這個理論告訴我們在一個引力場中,引力源的品質越大,處於這個引力場中的物體所經歷的時間就越短,而這個物體與引力源的距離越遠,它所經歷的時間就越長。
而“引力時間膨脹”理論也同樣得到了證實,並且還廣泛應用在現代通訊科技讓,比如我們現在的GPS全球定位系統,其核心理論就是用的“引力時間膨脹”效應,GPS系統都是嚴格參照愛因斯坦的相關公式進行了精密調整,否則我們根本無法進行精準的定位。
通過以上這個理論的實驗證明,我們得出了時間同樣是可以扭曲的結論。雖然“時間扭曲”現象已經得到了科學家的證實,但是由於人類科技的限制,我們還無法真正應用時間扭曲來實現更高的研究探索。之所以這樣,是因為我們的飛船動力技術還非常落後,還無法讓飛船的速度接近光速甚至是超越光速。
而讓飛船靠近宇宙中的那些大品質天體,比如中子星,黑洞,我們仍然也沒有能力做到。有科學家猜測,黑洞視界內部的區域,時間和空間有可能都發生了嚴重扭曲,那裡的時間執行可能非常慢,甚至是處於停止。如果我們能夠將飛船駛入黑洞內,有可能會實現時空的穿越,
如果時間和空間都是可以扭曲的,那麼傳說中的穿越時空,時間穿越是否就是真實存在的呢?從理論上來講,時間既然可以扭曲,那麼時空穿越應該是存在的,只不過我們現在還無法去證實這樣的事情。如果時間機器真的存在,那麼未來的人類為什麼不乘坐時間機器來到現代?這其中可能還有更多的謎團存在。
當然,時間扭曲被科學家證實,只是讓我們知道了時間是真實存在的,而時間扭曲的過程是如何發生的,其中又有什麼樣的奧祕?我們現在仍然是一無所知,這個巨大的謎團,我們只能等待科學家去探索研究。時間和空間是宇宙最神祕的事物,也有可能是宇宙的終極奧祕。如果我們真正了解了時間和空間,或許就可以縱橫宇宙,穿越時間長河,真正成為宇宙的霸主。