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我们目前生活的世界仅仅是许多平行世界中的一片
澳大利亚科学家保罗·戴维斯的科学研究包括黑洞、量子场论、宇宙起源、意识的本质和生命起源等诸多涉及人类和宇宙本源的问题。他曾经带领一个研究小组,得出光速在变化的结论;他曾经写过不少关于时间的书;如果他设想的一切都成为现实,人可以回到过去见一见自己的老爷爷、老奶奶,也可以到未来看一看自己的重孙子、重孙女,关于时空的基本定义就要改写,物理学的根基就会动摇。
“有限时间旅行”肯定可行
人类乐于梦想,也盼望知晓过去和未来。若要将历史和命运活生生地展现在我们面前,时间旅行似乎是个最为简便的方法。然而,时间机器的制造仍然停留在幻想阶段,而即便是幻想,也多产生于小说家和电影特效师的手中,少有人知科学家对时间机器的具体构想。保罗·戴维斯是享誉世界的理论物理学家,他决定当第一个吃螃蟹的人,尝试制造时间机器,哪怕只是“理论上的制造”。
要制造时间机器首先需要弄清楚的问题是,你想回到过去还是飞到未来。在戴维斯看来,在时间中到未来旅行是很容易的,如果你接近于光速运动或者身处强大的引力场中,会感到时间流逝得比其他人更缓慢——你进入了他们的未来。
飞向未来的旅行又叫“有限时间旅行”。保罗·戴维斯在《怎样制造时间机器》的开头非常肯定的提出,“有限时间旅行”是可行的,但回到任何时代的“无限时间旅行”只是“有可能可行”。
虫洞:回到过去的关键
爱因斯坦的相对论允许这一旅行发生在特定的时空结构里:一个旋转的宇宙,一个旋转的柱体,以及非常著名的虫洞——一条贯穿空间和时间的隧道。也就是说,只要能够建造一个稳定的虫洞,就可以跨越时间和空间。那么,到底什么是虫洞?它和黑洞有什么联系呢?
在斯蒂芬·霍金的《时间简史》里有这样的解释:虫洞是连接宇宙遥远区域间的时空细管,它可以把平行的宇宙或者婴儿宇宙连接起来,并提供时间旅行的可能性。而黑洞是时空的一个区域,那里引力是如此之强,以至于任何东西,甚至光都不能从该处逃逸出来。
在戴维斯的计划里,建造一个虫洞要分3步:
第一步,寻找或建立一个虫洞,开辟一个隧道用来连接太空中两个不同的区域。
第二步,使虫洞稳定下来。由量子产生的负能量,虫洞便允许信号和物体安全地穿越它。负能量会抵制虫洞变为密度无穷大或接近无穷大。换句话说,它阻止了虫洞演变成黑洞。
第三步是牵引虫洞。一艘具有高度先进技术的太空船将虫洞的入口互相分离开。如果两个端口都放置在空间中合适的地方,那么时间差将保持恒定状态。假设这一差值是10年,一名宇航员从一个方向穿越虫洞,他将跳到10年后的未来,反之,宇航员若是从另一方向穿越虫洞,他将跳到10年前的过去。
时间机器的悖论
假如技术上的诸多难题都被克服了,时间机器的生产将会打开充满悖论的潘多拉盒子。对于这些,戴维斯也表现出一丝忧虑。他说:“我本人不打算把我描述的时间旅行和其它控制自然的行为区分开来。所有的技术都在以某种方式干预自然。在一些科幻小说里,有人通过回到过去而改变了现状。这种事出现在小说里当然无伤大雅,但如果发生在现实中会带来严重的伦理问题。谁给你回到过去改变历史的权利?”
既然过去、现在和未来紧密联系,过去能影响现在,那么现在影响过去在逻辑上也说得通。如果不能想干什么就干什么,人好不容易有了在时间中穿梭的自由,却又失去了行动的自由,眼睁睁看着历史从身边滑过,却无力改变什么,岂不是一个巨大的损失?
对此,戴维斯给出的解决方案是“多宇宙”理论——世界不是只有一个,而是有许多平行的世界。你回到过去,但那不是你自己的世界,而是和你的历史相似的世界。这样,即便你打死了自己的母亲,她在那个世界也的确死了,但当你回到未来时,她依然活得好好的。
这种想法近乎疯狂,但除了戴维斯外还有许多著名物理学家相信有平行世界的存在。在《时间简史》里,霍金这样说:解决时间旅行的其他可能的方法是选择历史假想。其思想是,当时间旅行者回到过去,他就进入和历史记载不同的另外的一个历史中去。这样,他们可以自由地行动,不受和原先的历史相一致的约束。如果这样,回到过去和做一场梦又有什么区别? ----------------------------------------------------------------
在梦中, 很多时候就是在平行宇宙里.
晚上睡着后,人的身体是休息了但人的7魂6魄会到处去游荡(不分时间,空间也可能去平行世界另一宇宙附体到另一个你身上),但他们都会在醒来时回到你的肉体里,所以他们在游荡时(也就是你做梦时)会看到以前发生或未来要发生的事情,不过都是很零散的,这也是为什么做梦总是梦见一会在这里一会在那里。里面出现的人物也是混乱的。。。。 当你醒来时,好象电脑内存上的信息并没有储存的电脑硬盘上!通常你醒后就不会记得了.在平时也会发现有些场景很熟悉,似乎自己已经经历过,估计是在其他时空的自己跟自己这个时空的自己在产生感应,人是在利用睡觉的时候犹豫人的大脑休息,会产生一种独特的脑电波,这种脑电波也许就是俗称的灵魂在与以往时空或未来时空的多个自己进行连接,跟多台电脑联局域网一样,爱因斯坦称为“遥远地点间幽灵般的相互作用”,所以相同电波平率会连接上,而每个人在那种状态下的脑电波是是不同的,所以就不会串到别人的脑电波上,如果串到别人的脑电波上的就会产生多重人格,只是由于大脑在接受这种电波信息的同时进行筛选过程,结果就是大部分的未来与过去的信息被排除在外,而且由于这种信号过于微弱导致给与大脑刺激太小,因此大脑很难在事后清楚记得,有时候在梦境时所反映出来的未来的预测是经过自己大脑再处理过的,所以会通过某些自己比较喜欢的类型将未来重新预演。 几乎每一个人在睡觉时都会离开身体,等他们醒来的时候,他们说他们做了梦,因为我们现在的科学知识是只相信在世的这个物质身体的存在,不相信睡眠时灵魂能到不同的平行世界去旅行,其实大脑在休息,灵魂在平行宇宙中旅行.所以你有时候会 突然感觉很恍惚 眼前的一切都好象发生... 这也是“似曾相识”经历普遍存在的一个原因. 不是那么容易, 但是可能的. 时间旅行自从1895年H. G. Wells 的著名小说时间机器问世以来一直是个科幻小说的常见主题. 但真的能实现吗? 真能建造机器把人送到过去或未来吗? 几十年来, 时间旅行一直被排斥在正统科学之外. 但是最近这个话题开始成为理论物理学家自留地里种的大白菜了. 动机部分是因为休闲旅游时想想乐乐. 但这种研究也有它的严肃的一面. 理解因果关系是试图建立统一物理理论的一个关键部分. 如果毫无限制的时间旅行可能的话, 那么, 就是原则上, 也会使这样的统一理论的基础被强烈的影响.
我们对时间最透彻的理解来自爱因斯坦的相对论. 在这之前, 时间被认为是绝对和普适的, 不论其物理环境如何对每个人都是一样的. 在狭义相对论中, 爱因斯坦提出事件的时间间隔是依赖观测者如何移动的. 特别是, 两个运动不同的观测者将测量到同样两个事件有不同的时间间隔.
这个效应经常用"孪生子佯谬"来描述. 假设莎丽和山姆是孪生姐弟. 莎丽乘火箭高速飞向一个临近恒星, 转过恒星回到地球, 而山姆则待在地球上. 不妨说莎丽的旅行持续了一年, 而她回来时发现地球已经过了十年. 她的兄弟现在已经比她大了九岁. 莎丽和山姆不再同岁, 尽管同日出生. 这个例子描述了一个时间旅行的个例. 效果上看, 莎丽跳入了地球九年后的未来.
时间变慢 这个效应, 叫时间膨胀, 发生在当两观测者相对运动时. 在日常生活中我们是不会注意到这样的时间异常的, 因为它只有在运动接近光速时才变得显著. 甚至以飞机的速度, 一个典型的旅行的时间膨胀也就几个纳秒而已. 不管怎样, 原子钟有足够的精度证明时间确实被运动伸长了. 所以去未来的旅行是被证实了的, 尽管目前旅行的"时间距离"实在没什么可激动的.
要观测到明显的时维扭曲, 你得观察日常环境以外的世界. 亚原子粒子在大型加速器里可以被加速到接近光速. 一些粒子, 如μ介子, 随身就揣着个"钟", 因为它们有固定的半衰期; 根据爱因斯坦理论, 加速器内快速移动的μ介子衰变得要慢些. 一些宇宙射线也经历了强烈的时间扭曲. 这些粒子是如此的接近光速, 以至于在它们自己看来, 它们穿越银河系只要几分钟. 而在地球坐标系内, 它们则要用几万年. 如果时间膨胀不存在的话, 这些粒子永远也不会实现这样的旅行.
速度是一种去未来的方式。重力是另一个。在爱氏的广义相对论里,他预言重力会使时间慢下来。阁楼里的时钟要比地下室的时钟快,因为地下室离地心更近,在更深的引力场中。同样,在空间的时钟要比地面的快。这个效应也很小,不过用精确的钟可以直接测量。实际上,全球定位系统(GPS)就考虑了这些时间扭曲效应。如果没有考虑这些效应的话,那水手,出租车司机,巡航导弹会发现自己可能偏离航线达几公里之多。
在中子星的表面,引力是如此之强,以至于时间要比地球上慢30%。从这样的星星上往外看,外面就象快进的录像。黑洞代表着终极的时间扭曲。在黑洞的表面,时间相对与地球来说不再变化。这意味着,如果你从附近掉入黑洞,你很短的时间内就会到黑洞的表面,但这期间广袤的宇宙中的一切都已经从生到死了。因此黑洞内部对外面的世界来说是属于时间终结后的世界。如果一个宇航员能够很接近黑洞后又全身而退,(这自然是假设,想象中的事),他就能跳入遥远的未来。 到目前为止我们讨论了到未来旅行,那么咋能回到过去呢?这个问题更难整了.1948年,普林斯顿高级研究学院的Kurt .G根据爱因斯坦重力场方程得出的一个解描述了一个转动的宇宙。在这个宇宙中,一个宇航员可以穿越空间到达他自己的过去。这是由于重力影响了光。宇宙的转动将拖拽周围的光线(并且),使得一个物体在空间的闭环路运动,同时也在时间的闭环中运动,在整个过程中微观尺度上没有超光速,kurt.G的解作为一个数学奇迹被怀疑,毕竟,观测未能显示任何宇宙总体上转动的迹象。但他的结果却说明相对论并不排斥回到过去。实际上,爱因斯坦公开承认他也曾为他的理论中在某些环境中准许回到过去的想法所困惑。 除此以外,还有很多关于到过去旅行的想法,例如,1974年 土伦大学的Frank J.Tipler计算出一个巨大的无限长的圆筒绕轴心已接近光速转动能够使宇航员观察到他自己的过去,同样会使光线拖拽从而形成环绕圆筒的闭环。1991年 普林斯顿大学的J.Richard Gott预言了宇宙弦-一种宇宙学家认为在大爆炸初期产生的结构--能够产生类似的结果。但是在80年代中期,大部分关于时间机器的现实情节,都是基于虫洞概念。 在科幻小说的情节中,虫洞有时被称作“星门”(也就是游戏中的传送门^0^),他们为空间中距离遥远的两点提供了捷径。通过假定的虫洞跳跃,只需片刻便从星系另一侧出现了。虫洞符合广义相对论,由此重力不仅弯曲时间而且弯曲空间。这个理论允许空间两点间对等的通路.数学家指出这样的空间类似于乘法连接(乘法有交换律).这就像通过山底的隧道远比通过山体表面的道路近,一个虫洞可能比通常空间中的通路短得多.
转自《科学美国人》杂志:如何建造时光机器 |
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