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科学告诉你:时间机器结构十分简单,问题在于能量!

2017-08-04  天童老僧

穿越时间无论在科学上还是都是热度不减的话题,穿越时间在很多文学和电影中都经常可以见到。很多人都希望能像威尔斯小说《时间机器》中说的那样,只需要拨动仪表盘我们就能够穿越上万年到达802701年。我们也希望像特纳的小说《佩吉苏结婚了》那样穿越到过去修正我们所犯的错误!今天我们就来聊聊穿越时间和如何制造时间机器的问题!

科学告诉你:时间机器结构十分简单,问题在于能量!

在制造时间机器之前我们必须了解是什么科学理论使得我们能够穿越时间?

这个问题一出可能大部分人的第一反应就是爱因斯坦的狭义相对论,因为在狭义相对论中说速度越快时间越慢。很多人就认为只要我们超越光速就能穿越时间!《超人》电影中也曾经出现超人不断加快飞行速度最终穿越时间的画面。但是我可以告诉你这是个彻头彻尾的错误!

狭义相对论的一个前提就是我们不可能超越光速,当物体在接近光速时时间的确会减慢,但是质量也会变得无穷大!

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像电影中那样超光速飞行是不可能的

我们需要借助的是广义相对论,广义相对论要比狭义相对论的威力要大得多!我们都知道广义相对论认为时空曲率由宇宙中的质能含量所决定,找到一些质能结构,使得时空弯曲到允许时间旅行的程度是可行的!

这种强大的质能结构(可以是黑洞),能够使得时空弯曲到与视界之外时空垂直的程度,也就意味时空弯曲所形成的通道会连接宇宙的另一个部分,这个通道就是为人熟知的虫洞!而相对论是允许虫洞两边时间流速不同的,也就是说通过虫洞就可以达到穿越时间和空间的目的!

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由于虫洞十分不稳定,并且强大的引力(空间弯曲产生引力)足以撕碎人和飞行器,时间在虫洞中也会慢下来等穿越完外界可能已经过了几百万年!因此通过虫洞进行旅行还是困难种种!

直到1988年美国物理学家索恩才发发现了一个爱因斯坦方程的一个解,这个解被命名为“可穿越虫洞”这个解所描述的虫洞穿越起来就像坐飞机一样轻松,旅行者承受的过载不会超过1g,虫洞也十分稳定不会突然关闭,旅行时间也不会是数百万年!索恩在推导产生此种虫洞所需要质能的必要性质的时候,发现这种虫洞必定存在非凡的物质形态。

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索恩与星际穿越主演

既然具备了理论基础,索恩设计了非常发达的文明能够制造出来的时间机器蓝图(言外之意是地球人还制造不出来):

索恩时间机器的一种形式由两个室组成,每个室包含两块平行的金属板,在每对金属板间产生强大电场(地球文明做不到),使时空撕裂,再练接两个室的空间形成一个洞,然后把其中一个放到太空船上,加速到接近光速使其时间变慢,另一个仍然安放在地球上这两虫洞两端时间流速不同,掉到虫洞一端的任何人都会穿越时间!(两侧金属板会产生卡西米尔效应,产生负能量维持虫洞稳定!)

另一种形式是,如果能够找到非凡物质,并且他们像金属一样可塑,那么将其作成圆筒形,接着非凡物质会使周围的时空弯曲成虫洞,这个冲动通往宇宙中时间流速不同的地方(比如较大质量天体附近时间流速慢),处在中心的那个人所受引力不超过1g,这样他就能通往不同的时间。

索恩还参与了科幻神作星际穿越的制作,为该电影提供理论支持!

过去现在和未来的区分是一种错觉,尽管这是一种持久的错觉。(——爱因斯坦)

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