根据爱因斯坦的相对论 , 就像三个空间维度那样 , 时间被认为是第四个维度 , 它们共同构成了我们所生活的四维时空 。 在三维空间中 , 我们可以沿着任意维度前进和后退 , 完全不受限制 。 那么 , 在时间维度上 , 我们是否也能够向前和向后自由穿越呢?
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作为《时间简史》这本科普著作的作者 , 霍金在生前对“时间”进行过一系列的研究 。 霍金认为 , 在一维的时间上穿越是可行的 , 不会违背目前所知的物理学理论 。 只是时间穿越是有方向性的 , 只能朝着未来 , 而无法倒过来 。
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之所以时间只能向未来穿越 , 是因为逆转时间会打破因果关系 。 有因才有果 , 原因必然是发生在结果之前 , 这个顺序是无法颠倒的 , 时间只能正向流逝 。
霍金警告 , 不要逆转时间穿越到过去 , 否则悖论就会出现 , 例如 , 时间穿越者改变过去 , 让自己无法出现在后来地球上 , 这样又怎会有更加后来的时间穿越呢?霍金当年专门举办过时间晚会 , 希望未来人类看到之后能够穿越回来参加 , 结果没有一个未来人类到场 。
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另一方面 , 想要穿越时间去往未来 , 可以借助以下三种方式:
(1)亚光速飞船相对论表明 , 整个宇宙的时间流逝速率是不同步的 , 有些地方的时间走得快 , 有些地方的时间走得慢 。 如果我们想要去地球的未来 , 只要让自己的时间过得比地球上更慢就行 。 举个例子 , 如果我们的时间过1天 , 等同于地球上过1年 , 那么 , 我们只要10天的时间就能去10年后的地球 , 这就是时间膨胀效应 。
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我们可以乘坐速度非常接近光速的宇宙飞船 。 通过相对论计算可知 , 如果宇宙飞船的速度能够加速到光速的99.9996247% , 那么 , 飞船上过1天 , 相当于地球上过1年 。 这样的宇宙飞船就成了时间机器 , 可以把我们带向未来的地球 。
(2)黑洞
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如果宇宙飞船的速度达不到亚光速 , 可以利用黑洞来进行时间穿越 。 没有亚光速飞船 , 去往黑洞将变得不可能 , 因为离地球最近的黑洞远在1100光年之外 。 在这种情况下 , 就需要用虫洞来进行空间穿越 。
通过虫洞到达黑洞之后 , 宇宙飞船可以在黑洞外面绕其飞行 。 由于黑洞周围的时间流逝速率非常慢 , 在黑洞旁边过一段时间后再回去 , 将会到达未来的地球 。
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或者可以找一个超大质量黑洞 , 这种黑洞的事件视界很广 , 外围的潮汐力并不极端 , 宇宙飞船可以安全地穿过黑洞表面进入内部 。 在黑洞中心 , 是一个时空奇点 。 如果宇宙飞船掉进这个奇点 , 有可能进入高维度的时空中 , 从而能够任意实现时间穿越 。
(3)人体冷冻技术
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