时空传送的可能性(霍金)

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1、时光传送的可行性？时光传送的可行性？宋新宇 钟雨晗 康萌如何建造时光机器如何建造时光机器霍霍金金未解之谜 1934年，在美国菲拉狄尔菲亚港，有一艘满载官兵年，在美国菲拉狄尔菲亚港，有一艘满载官兵的驱逐舰，正启程远海驶去。突然，一阵波涛袭来，的驱逐舰，正启程远海驶去。突然，一阵波涛袭来，还没等司舵把稳方向，转瞬间，这艘船却神奇地在还没等司舵把稳方向，转瞬间，这艘船却神奇地在弗吉尼亚洲弗吉尼亚洲东南部的诺福克海港出现了。东南部的诺福克海港出现了。 舰长、大副、领航、司舵和水手们个个睁大了眼睛，舰长、大副、领航、司舵和水手们个个睁大了眼睛，面面相觑，谁也不知道发生了什么事情，舰长紧蹙面面相觑，谁也不

2、知道发生了什么事情，舰长紧蹙双眉的纳闷着菲拉狄尔菲亚港和诺福克港之间距离双眉的纳闷着菲拉狄尔菲亚港和诺福克港之间距离500多公里，在短促的时间里，怎么可能由一个港多公里，在短促的时间里，怎么可能由一个港口航行到另一个港口：况且大副、领航、司舵又没口航行到另一个港口：况且大副、领航、司舵又没失职，层层控制着这艘船，又怎么会发生这种不可失职，层层控制着这艘船，又怎么会发生这种不可思议的事情思议的事情?真是莫明其妙真是莫明其妙!难道他们穿越时空了吗难道他们穿越时空了吗时空穿梭时空穿梭在时间里来回，任意的行走，或者在时间里来回，任意的行走，或者说在时间里旅行说在时间里旅行但是时空穿梭到底但是时空穿梭到

3、底是否可行是否可行呢呢理论依据理论依据 时光隧道时光隧道 超光速超光速运动运动时光隧道时光隧道 时空隧道是可以从一个时间一个地点到另一个时间另一个地点的通道，我们理解的时空隧道是可以回到过去穿梭未来的一种神秘力量 美国著名科学家约翰布凯里教授经过研究分析，提出了几点理论假说： 1. “时空隧道”是客观存在，是物质性的，它看不见，摸不着，对于我们人类生活的物质世界，它既关闭，又不绝对关闭偶尔开放 2. “时空隧道”和人类世界不是一个时间体系，进入另一套时间体系里，有可能回到遥远的过去，或进入未来，因为在“时空隧道”里，时间具有方向性和可逆性，它可以正转，也可倒转，还可以相对静止。 3.对于地球上

4、的物质，进入时空隧道，意味着神秘失踪；而从时空隧道中出来，又意味着神秘再现。由于时空隧道里光可以相对静止，故失踪几十年就像一天或半天一样 如果真的存在，那么它就能帮我们实现 时空时空穿梭穿梭的可能性了时光隧道说得最多的就是时光隧道说得最多的就是 虫洞虫洞 黑洞黑洞虫洞虫洞 你近距离观察任何事物，都能发现小洞和缝隙。这是一个基本的物理原理，对时间也是适用的。即使是像球一样光滑的东西也会有小裂缝、皱纹和真空。要在三维空间里证明这点会容易，但是请相信我，在四维世界里一样行得通。时间也有很细小的裂缝和真空，它们非常小，比分子更小，比原子更小，我们将这个大小称为量子泡沫。虫洞正是存在这样的空间里，穿越空

5、间和时间常态的微小的隧道或密道也正是产生于这个量子空间。 不幸的是，这些真实存在的通道如此之微小，人类根本无法通过。不过，这正是虫洞时间机器这个想法要解决的问题。一些科学家认为，可以找到一个虫洞，然后将其放大数以万亿倍，使其做够让一个人或甚至一艘飞船通过。那么人类通过虫洞进行时光那么人类通过虫洞进行时光旅旅行在行在现在或未来有没有可能现在或未来有没有可能霍金的派对实验 让我们设想我正在开一个派对，一个给未来的让我们设想我正在开一个派对，一个给未来的时间旅行者的欢迎会。但是我们做了一个小小时间旅行者的欢迎会。但是我们做了一个小小的转变。在派对开始之前，我不会让任何人知的转变。在派对开始之前，我不

6、会让任何人知道。我会在邀请函上给出具体时间和空间，然道。我会在邀请函上给出具体时间和空间，然后期待在很多很多年之后，我会以某种方式收后期待在很多很多年之后，我会以某种方式收到它的副本。也许某天，某人生活在未来的人到它的副本。也许某天，某人生活在未来的人会发现会发现这个邀请函，然后乘坐虫洞时间会发现会发现这个邀请函，然后乘坐虫洞时间机器回到现在来参加我的派对。这就证明了世机器回到现在来参加我的派对。这就证明了世界旅行是可能的。界旅行是可能的。 同时，我的时间旅行者应该会随时光临。五！同时，我的时间旅行者应该会随时光临。五！四！三！二！一！但是没有人出现。真让人沮四！三！二！一！但是没有人出现。真

7、让人沮丧。为什么这个实验没有成功呢？原因之一，丧。为什么这个实验没有成功呢？原因之一，就是那个著名的穿越时间回到过去会遇到的问就是那个著名的穿越时间回到过去会遇到的问题，我们称之为自相矛盾。题，我们称之为自相矛盾。为什么霍金的派对实验没有成功？失败的两个原因 科学家悖论科学家悖论 虫洞本身的问题虫洞本身的问题 这些自相矛盾很有趣。最著名的一个是祖母悖论。我有一个新的更简单的版本，我把它叫做疯狂的科学家悖论。 我不喜欢电影经常把科学家描写称疯狂的人，但是在这例子中，确实是这样。如果一个科学家通过虫洞回到过去，并开枪杀死了过去的自己。如果他在过去就死了，那么也就没有之后开枪的那个他了。 这是个自相

8、矛盾自相矛盾 虫虫洞本身是问题所在。像这样的虫洞不存在，洞本身是问题所在。像这样的虫洞不存在，原因在于反馈现象。其原理很简单，声音通过原因在于反馈现象。其原理很简单，声音通过麦克风，它通过电线传播，然后被扩音器放大，麦克风，它通过电线传播，然后被扩音器放大，最后回到说话者的耳中。如果很多个说话者向最后回到说话者的耳中。如果很多个说话者向麦克风发出太多的声音，它会在这个系统中不麦克风发出太多的声音，它会在这个系统中不停的循环，声音越来越大，如果没有人停止，停的循环，声音越来越大，如果没有人停止，那么这个反馈将会摧毁该系统。那么这个反馈将会摧毁该系统。 同样的事情也会发生在虫洞里，只不过传播的同样

9、的事情也会发生在虫洞里，只不过传播的不是声音而是放射线。随着虫洞的扩大，自然不是声音而是放射线。随着虫洞的扩大，自然放射线会进入，最终形成循环。反馈现象将变放射线会进入，最终形成循环。反馈现象将变得很强，摧毁虫洞。得很强，摧毁虫洞。所以，所以，尽管虫洞存在，尽尽管虫洞存在，尽管有一天它能被放大，它却不能存续足够久以管有一天它能被放大，它却不能存续足够久以通过一架时间机器。这就是为什么没有人从未通过一架时间机器。这就是为什么没有人从未来回到我的派对的真正原因。来回到我的派对的真正原因。黑洞的问题与虫洞类似黑洞的问题与虫洞类似结论：任何通过虫洞或其他方法进行的时间旅行都是不可能的不可能的，否则会发

10、生悖论。但是，故事还没有结束，并不是所有的时间旅行都被终止了。我相信时间旅行，去未来旅行。难道事情就此结束了吗？当然不是 时间好比河流，他以不同的速度在不同的时间好比河流，他以不同的速度在不同的地方流淌，这就是通往未来的关键点地方流淌，这就是通往未来的关键点 这个想法是这个想法是由爱因斯坦在由爱因斯坦在100年前提出的。年前提出的。他意识到，时间会在某些地方慢下来，在他意识到，时间会在某些地方慢下来，在另一些地方快起来另一些地方快起来超光速运动 在爱因斯坦的相对论中提到了一种新的空间结在爱因斯坦的相对论中提到了一种新的空间结构构四维空间，它在我们传统的三维世界（即四维空间，它在我们传统的三维世

11、界（即长宽高）之上又增加了一维（时间轴）。在爱长宽高）之上又增加了一维（时间轴）。在爱因斯坦的相对论里，光速是一个非常重要的元因斯坦的相对论里，光速是一个非常重要的元素，质能转换的公式，和尺缩钟慢以及时光倒素，质能转换的公式，和尺缩钟慢以及时光倒流理论等等，光速及其等量数值都有身影在其流理论等等，光速及其等量数值都有身影在其中。中。“当我们以接近当我们以接近光速移动时，我们的标尺光速移动时，我们的标尺将会缩短、时钟将会变慢将会缩短、时钟将会变慢”爱因斯坦在相对论爱因斯坦在相对论里为我们描述里为我们描述“当我们以光速移动时，时间将当我们以光速移动时，时间将不再流动；而我们开始以超越光速移动时，时

12、不再流动；而我们开始以超越光速移动时，时光将会倒流！光将会倒流！”超光速运动超光速运动 打个比方，加入我们处在一个有空间和时间组成的世界里，这个世界里有一条光速带，我们正在这条光带上奔跑，如果我们奔跑的速度能凌驾在光速带之上，也就是说，对于我们本身来说时间是静止的，而空间在不断变化，那是我们就可以在时间里的任意空间中穿梭自如了现实假设现实假设 让我们想象乘坐一辆速度接近光速让我们想象乘坐一辆速度接近光速的火车，的火车，绕绕着地球一着地球一圈一圈圈一圈“飞行飞行”。假如火车于。假如火车于2050年年1月月1日来开站台，再绕地球飞行日来开站台，再绕地球飞行100年后再回年后再回到地球。这个时候地球

13、已经是到地球。这个时候地球已经是2150年，年，而火车而火车上上的乘客只经历了一星期的时间，的乘客只经历了一星期的时间，因为火车内因为火车内的时间被减缓了很多。于是，他们在一星期内的时间被减缓了很多。于是，他们在一星期内穿越了穿越了100年来到未来。当然，建造年来到未来。当然，建造一辆这么一辆这么快快的火车是的火车是很不可能的。但是，在瑞士的日内很不可能的。但是，在瑞士的日内瓦，我们已经在世界上最大的粒子加速器中制瓦，我们已经在世界上最大的粒子加速器中制造出非常相像的东西。造出非常相像的东西。粒子加速器粒子加速器粒子加速度器实验 在深入地下的一条16英里长的循环隧道中，一连串数以万亿的小粒子在

14、通电后，在不到一秒的时间内，加速到每小时60000英里。增加电力将使粒子的速度变得越来越快，直到接近光速，开始时间旅行。有一种叫做pi-mesons的粒子，存续时间非常短暂，只有十亿份之二十五秒，但是当他们被加速到接近光速时，它们的存续时间延长了30倍。结论：看来，我们只需要走的够快就能到达未来到达未来 时间减速还有另一个好处，它意味着，在理论上，人可以在一生中经历非常远的距离。到达银行系边界的旅行将只需要80年时间。但是我们的旅行真正的意义在于，它揭示了宇宙的奇妙，时间在宇宙中不同地方以不同的速度流淌，虫洞无处不在。最后，我们人类可我们人类可以利用我们掌握的物理以利用我们掌握的物理知识，成为真正的航海知识，成为真正的航海家，朝第五维家，朝第五维进发！进发！。