你曾經(jīng)夢到過進(jìn)行時(shí)空旅行嗎,穿越到幾百年之后看到遙遠(yuǎn)未來?事實(shí)上,穿越時(shí)空是有可能的,而且它已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)了!
謝爾蓋-克里卡列夫,是人類歷史上最偉大的時(shí)空旅行者,這位俄羅斯宇航員創(chuàng)了記錄,他是環(huán)繞地球時(shí)間最久的人,總共803天9小時(shí)39分鐘。
當(dāng)他在太空的時(shí)候,他用了穿越到自己的未來的0.02秒。他在太空的行駛速度為每小時(shí)17500英里,他體驗(yàn)了一種名為“時(shí)間膨脹”的效應(yīng)。而且,總有一天這種效應(yīng)將會(huì)讓穿越時(shí)空之時(shí)間更持久,也變?yōu)榧页1泔埖氖隆?/p>
為什么加快在空間里的行駛速度會(huì)影響時(shí)間流逝的速度?
我們需要回到1880年,當(dāng)時(shí)兩個(gè)美國科學(xué)家阿爾伯特-邁克遜和愛德華-莫雷嘗試衡量地球繞太陽對(duì)光速有什么影響。他們以為當(dāng)一束光和地球往同一個(gè)方向移動(dòng)時(shí),光的速度會(huì)更快,而當(dāng)?shù)厍蚝凸馐鞣捶较蛞苿?dòng)時(shí),光的速度會(huì)減慢。
但是結(jié)果并非如此,有趣的是不管地球往哪個(gè)方向移動(dòng),光的速度都沒有改變!
20年之后,愛因斯坦回到這個(gè)問題的結(jié)果上,那就是光速不變。他的結(jié)論是,他所提出的“相對(duì)論”開啟了穿越時(shí)空的大門。
試想,有一名為杰克的人站在一輛火車中間,在穩(wěn)定狀態(tài)下移動(dòng),杰克覺得很無聊,開始在地面上拍球。而這個(gè)時(shí)候站在月臺(tái)上的吉爾會(huì)透過窗口看到什么呢?
在杰克扔下球和接到球之間,吉爾會(huì)看到杰克和火車一起向前移動(dòng),結(jié)果就是他看到的球是以三角形的路線移動(dòng)的。意思就是在同一個(gè)時(shí)間段內(nèi),吉爾看到的球比杰克所看到的移動(dòng)得更遠(yuǎn),因?yàn)樗俣鹊扔诰嚯x除以時(shí)間。事實(shí)上,吉爾所看到的球比杰克所看到的移動(dòng)得更快。
但是,如果我們把杰克的球用兩面鏡子作代替,在鏡子之間有一束光來回反彈,杰克依然會(huì)看到光束反彈,而吉爾依舊能看到該光束移動(dòng)的更遠(yuǎn),例外的是,這次杰克和吉爾卻會(huì)對(duì)光的速度有分歧。
如果速度是一樣的話,而距離卻不一樣,那花的時(shí)間也將不一樣。所以,當(dāng)人相對(duì)地移動(dòng)的時(shí)候,時(shí)間就一定以不一樣的速率流逝。試想如果杰克和吉爾都有非常精確的手表,他們?cè)诮芸松匣疖嚽靶?duì)好時(shí)間。實(shí)驗(yàn)中杰克和吉爾看自己的手表都正常的走,但是如果他們?cè)趯?shí)驗(yàn)結(jié)束后相遇,比對(duì)彼此手表時(shí),他們會(huì)發(fā)現(xiàn)杰克的手表會(huì)走慢一些,由此解釋了這個(gè)事實(shí):吉爾看到的光移動(dòng)的更遠(yuǎn)!
這聽上去很詭異,但是,就像任何一個(gè)完整的科學(xué)理論,它是可以被測試的。在上世紀(jì)70年代,科學(xué)家們校對(duì)了一些超級(jí)準(zhǔn)確的原子鐘,一起帶上了飛機(jī),而數(shù)個(gè)原子鐘則留在陸地上。當(dāng)飛機(jī)環(huán)球飛行之后,他們發(fā)現(xiàn)飛機(jī)上的原子鐘和地球上的原子鐘顯示的時(shí)間是不一樣的。
當(dāng)然,以火車和飛機(jī)的速度對(duì)時(shí)間膨脹的影響是很微小的。不過行駛的速度越快,如果宇航員們環(huán)繞地球800天,其影響就會(huì)很明顯。而且影響人類的同時(shí)也會(huì)影響機(jī)器。
GPS的衛(wèi)星同時(shí)也環(huán)繞著地球行駛,速度為每小時(shí)數(shù)千公里,因此,時(shí)間膨脹在這種情況下也是很明顯的。事實(shí)上,GPS衛(wèi)星的形式速度導(dǎo)致飛行著的原子鐘與地球上的原子鐘之間產(chǎn)生每天7百萬分之一秒的差異。
這種差異看起來很小,但如果不做校對(duì)的話,會(huì)讓GPS失去準(zhǔn)確性,每天產(chǎn)生幾公里的誤差!
那么,以上這些和穿越時(shí)空以及區(qū)遙遠(yuǎn)的未來有什么關(guān)系呢?
當(dāng)行駛速度越快,時(shí)間膨脹的效應(yīng)越大。如果你行駛的速度真的能夠接近光速的話,比如說光速的99.99%,繞太空飛行一圈,對(duì)你來說可能像過了10年。但是當(dāng)你回到地球時(shí)將會(huì)是過去上千年!到那時(shí),誰知道你會(huì)后會(huì)看到什么?或許那時(shí)人類已經(jīng)滅絕了,滅絕源于全球變暖或行星之間撞擊,又或是人類在火星定居了。
但問題是要把像人一樣那么重的東西加速到接近光速非常困難,更不要說太空船了,那需要無法想象的巨大能量。但是終有一天,如果我們能夠發(fā)明一些工具可以讓我們加速到如光速度那般,到那時(shí)候,我們可能隨時(shí)可以把穿越時(shí)空者送到遙遠(yuǎn)的未來,帶著我們古老被遺忘的故事!
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