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時(shí)光真的可以倒流嗎?

一個(gè)物體飛行的速度越快,那么它感知到的時(shí)間則會(huì)越慢,一個(gè)物體在它周圍的引力越強(qiáng)時(shí),那么同樣它所感知到的時(shí)間也會(huì)變慢。

當(dāng)一個(gè)物體的速度達(dá)到光速的時(shí)候,在它周圍的時(shí)間將會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)。

按照這一套思路來推理的話,那么我們腦洞大開來思考,如果一個(gè)物體的速度超越了光速,在超光速的加持下,那么它所感知到的時(shí)間會(huì)不會(huì)處于一種倒流的狀態(tài)?

而此時(shí)的它也就可以實(shí)現(xiàn)所謂的時(shí)光倒流,穿越回到過去。

大家好,今天我們來聊愛因斯坦的相對論,一起來解釋時(shí)間與速度引力的變化規(guī)律,來進(jìn)一步分析一下我們這個(gè)宇宙中到底是否真的存在時(shí)光倒流的物理規(guī)律。

20世紀(jì)初,當(dāng)時(shí)的愛因斯坦還是瑞士專利局的一名小職員。年紀(jì)輕輕的他在科學(xué)界絕對算得上是一名獨(dú)擋一面的天才。

他發(fā)表了廣義相對論和狹義相對論,該理論被發(fā)表出來以后,徹底顛覆了人類對時(shí)間,引力,速度等傳統(tǒng)物理量的認(rèn)知。

同時(shí)也將一直被人們奉為神一樣存在的牛頓經(jīng)典力學(xué)推下神壇。在相對論里,最讓科學(xué)家燒腦,同樣也最讓人們有所感觸的一個(gè)理論,就是時(shí)間隨著速度和引力變化的效應(yīng)。

一個(gè)物體所感知到的時(shí)間會(huì)在速度和引力變化的情況下隨之發(fā)生改變。它的速度越快時(shí),時(shí)間越慢,引力越強(qiáng)時(shí),時(shí)間越慢。

我們假設(shè)一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)。如果一位宇航員可以以接近光的速度繞地球飛行一周,一周過后,他再次降落到地球表面。那么此時(shí)他所感知到的地球有可能已經(jīng)過去了一年或者更長的時(shí)間。

具體的時(shí)間差還要看這位宇航員在繞地球飛行的過程中,是以多快的速度,多接近光的速度飛行?

同樣的道理,我們再來分析引力對時(shí)間快慢變化的影響。

假設(shè)一位宇航員可以在黑洞的附近生活一年。那么當(dāng)一年過后,這位宇航員再次返回地球的時(shí)候,他此時(shí)所感知到的地球有可能已經(jīng)過去了十年或者100年。

在之前的話題,我們提到過有關(guān)引力為什么會(huì)對時(shí)間產(chǎn)生快慢變化的效應(yīng),大家感興趣的話,可以看一下之前的話題。

同樣的道理,回到地球之后,地球過去了多少年?這就要看宇航員在黑洞附近生活的時(shí)候,這個(gè)黑洞的引力具體有多大?

不同的引力會(huì)讓宇航員感覺到地球時(shí)間和黑洞時(shí)間差距有多少?

根據(jù)愛因斯坦相對論的說法,一個(gè)物體飛行速度逼近光速的過程,就是它時(shí)間變慢接近靜止的一個(gè)過程。我們就拿太陽的光子照射到地球的這一過程來舉例子。

處在距離我們地球大約1.5億km之外的太陽,它所釋放出來的光子在我們地球人看來光照射到地球表面的時(shí)間大概需要八分20秒左右。

如果我們換位思考,站在光子的角度來思考這一過程,也許并不是這樣的。每一個(gè)光子,它們以光的速度飛向地球。正是因?yàn)樗鼈兊乃俣纫呀?jīng)達(dá)到了光速,所以在它們的認(rèn)知里,它們所感知到周圍的時(shí)間全部處于靜止?fàn)顟B(tài)。

在我們看來的八分20秒,在光子看來只是一瞬間就可以完成的事情。

按照所有的這一整套思路來分析。有科學(xué)家猜測。既然相對論認(rèn)為一個(gè)物體的速度在增加到接近光速的這一過程,就是時(shí)間變化到靜止的過程。

那么如果在達(dá)到光速之后,繼續(xù)給這一物體增加速度,讓它超光速飛行,那么此時(shí)這個(gè)物體所感知到的周圍物體變化規(guī)律會(huì)不會(huì)可以發(fā)現(xiàn)時(shí)光倒流?從而達(dá)到可以實(shí)現(xiàn)回到過去的目的。

面對這樣的猜測,愛因斯坦并沒有給出正面的回答,但是我們按照愛因斯坦狹義相對論中的理論來分析,似乎可以成功的打敗這一假想理論。

在狹義相對論里,有一條質(zhì)增效應(yīng)。大概的意思就是說,一個(gè)物體它的速度在向光速逼近的這一過程,自身的質(zhì)量也會(huì)隨著速度的增加而增加。

越接近光速,那么它的質(zhì)量則會(huì)越大。快要達(dá)到光速的那一刻,那么此時(shí)它的質(zhì)量則是無窮大。

大家試想一下,一個(gè)質(zhì)量無窮大的物體,它的速度想要再增加一點(diǎn),就需要無窮大的能量來驅(qū)動(dòng),給它提供動(dòng)力。

而反觀我們這個(gè)宇宙,在我們所生存的世界,似乎根本就不存在這樣一個(gè)無窮大的能量可以提供它使用。所以這個(gè)質(zhì)量無窮大的物體,想要再繼續(xù)增加它的速度,是一件根本無法完成的事情。

從而達(dá)到光速也是一件遙不可及的夢想。也就談不上什么超光速飛行。

不能達(dá)到超光速飛行,也就無法實(shí)現(xiàn)我們所提到的時(shí)光倒流的假想。

雖然超光速飛行不可以實(shí)現(xiàn),但這也并不意味著我們?nèi)祟悘氐拙蛯氐竭^去的探索失去了信心。

在相對論里認(rèn)為,我們所生存的這個(gè)世界,是由一個(gè)三維的空間和一維在時(shí)間所組成的四維時(shí)空。愛因斯坦認(rèn)為,時(shí)間和空間是一體化存在的,包括所有有關(guān)空間和時(shí)間的科學(xué)研究都應(yīng)該放到同一個(gè)整體內(nèi)去探索。

于是物理學(xué)家基普索恩就給出了自己的看法。

他認(rèn)為既然空間和時(shí)間是一體化存在的一個(gè)整體,那么我們經(jīng)常提到的被稱作是愛因斯坦羅森橋的蟲洞就不單單只針對于空間而言。

它不僅可以連接兩個(gè)遠(yuǎn)距離的空間,還可以連接不同時(shí)間段的兩個(gè)時(shí)空。

簡單地說就是,在銀河系內(nèi),存在著一個(gè)可以連接到仙女座星系的蟲洞,那么這個(gè)蟲洞一定不止是連接了現(xiàn)在的銀河系和現(xiàn)在的仙女座星系,它一定是連接著現(xiàn)在的銀河系和幾萬年甚至幾十萬年前后的仙女座星系。

根據(jù)量子力學(xué)來分析,可以連接時(shí)間和空間的蟲洞,大范圍地存在于量子領(lǐng)域。

只不過我們現(xiàn)在的科技水平太過于低級,而無法實(shí)現(xiàn)對其利用。物理學(xué)家基普索恩認(rèn)為,未來的某一天回到過去一定會(huì)實(shí)現(xiàn),但是即使我們可以回到過去,也只能作為一個(gè)過去的觀察者。

絕對不可能改變整個(gè)歷史軌跡。因?yàn)槿绻梢愿淖兊脑?,那么時(shí)空將會(huì)錯(cuò)亂,時(shí)間悖論將會(huì)出現(xiàn)。

物理學(xué)的本質(zhì)就是發(fā)現(xiàn)宇宙的規(guī)律,并且利用宇宙的規(guī)律,前提條件就是這種規(guī)律,必須是整個(gè)宇宙中一定存在的規(guī)律。如果回到過去,并不屬于現(xiàn)有的宇宙,那么人類一切的探索終將是竹籃打水。

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