科学|时空穿越能实现吗?原来科学家已经做出了这么多努力!

我们每个人都梦想着能够穿越时空 , 或回到过去 , 或穿越未来 。令人惊喜的是 , 最近的研究表明 , 时间穿越远远不止是一个梦想 。事实上 , 一些研究人员已经在研究并探索时空穿越的可行性 。
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弯曲时空的概念由爱因斯坦广义相对论中诞生 。如果空间可以弯曲 , 那么时空也可以弯曲 。空间是宇宙中所有移动的三维物体 , 而时空是空间和时间组合的四维连续体 , 或者时空可被描绘成一种被能量所操纵的“织物” 。如果时空可以弯曲 , 理论上就可以操控时间 。
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一种穿越时间的方法是通过“虫洞”来实现 。就像电影《环太平洋》中 , 虫洞可以作为连结两个遥远时空之间的桥梁 , 由于时空的灵活性 , 一个虫洞可以链接织物上两个不同的点 。虫洞是1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念 , 1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的 , 认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行 , 又称爱因斯坦-罗森桥 。
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几年前 , 科学家曾创造了一个“虫洞” , 将一个磁场穿过虫洞 , 它似乎完全离开了所处空间 , 可出现在任何一端 。它将允许我们通过一个无形的隧道发送电磁波 。尽管它并不能完全传送粒子(或人)穿越时空 , 但确实突出了人类在宇宙中操纵各种基本力量的能力 。也许有一天 , 我们将能够以类似的方式操纵时空 。因此 , 虽然虫洞在理论上是可行的 , 而且正在进行关键性研究 , 但具体到实际来说 , 时空中的虫洞还没有被观察到或创造出来 。
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另一种可能的方式是时间膨胀 。爱因斯坦的理论预言 , 时间在整个宇宙中的传播方式是不同的 , 并在近几年得到证实 。国际空间站(ISS)的时钟比在地球上慢 , 这是因为在强引力场(例如地球)附近的物体 , 时间移动的速度要比远离这些场的物体(如国际空间站)慢 。如果能接近黑洞 , 因为附近有如此强大的引力 , 时间就会慢到令人痴迷的程度 。在一个超大质量黑洞附近呆几秒 , 地球可能已过去数千年 。
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此外 , 速度也可以在时间穿越方面起作用 。如果我们以95%的光速旅行 , 时间流逝速度就会急剧减缓 。来自不同学科的科学家们正在研究不同的方法 , 让时间进行更戏剧性的跳跃 。例如使用由伽马和磁场产生的循环光束来扭曲空间 , 并使时间扭曲 , 其他方法包括量子隧穿和假想的宇宙弦等 。
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【科学|时空穿越能实现吗?原来科学家已经做出了这么多努力!】当然 , 仅仅因为某种理论上的可能性并不意味着它在技术上是可行的 。至少现在人类还不能创造虫洞 , 更不能达到光速运输 。在时间上来回穿梭或许违反基本物理定律 , 但这并不意味着我们不应该为此尝试 。正如史蒂芬·霍金在自传中所说“即使时间旅行是不可能的 , 重要的是 , 我们要理解为什么不可能 。”


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