宇宙看似漫無邊際,但無形中也受到物理定律的約束,從原子到星系都是四大基本作用力的產(chǎn)物,而在它們之上則是時空規(guī)律本身。
目前的宇宙時空模型脫胎于愛因斯坦的廣義相對論,認(rèn)為我們的宇宙是四維時空,即三維空間+一維時間,三維空間目前我們已經(jīng)很熟悉了,但對于時間我們現(xiàn)在還一無所知,為什么它只能單向流動?我們能逆轉(zhuǎn)時間嗎?超光速能回到過去嗎?
同樣根據(jù)愛因斯坦的相對論,不過這次是狹義相對論,它認(rèn)為物體的運(yùn)動速度越快,時間的流逝速度相對而言就越慢,這便是時間膨脹效應(yīng),這個看似反直覺的現(xiàn)象目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了人造衛(wèi)星上,因?yàn)槔@地球高速公轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星上的時間確實(shí)比地球上更慢,如果不用時間膨脹公式修正它和地球上的時差的話,基于人造衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)將會全面癱瘓。
在速度越快時間越慢的情況下,愛因斯坦認(rèn)為如果一個物體的運(yùn)動速度達(dá)到光速,那么時間對他而言就是靜止?fàn)顟B(tài),由此他能在一瞬間到達(dá)宇宙任何一個地方,而自身的時間流逝是0,由于目前的宇宙中只有光子能達(dá)到光速,所以科學(xué)界認(rèn)為光子可以瞬間到達(dá)宇宙任何地方。
太陽和地球之間1.5億公里的路程,每秒30萬公里的光子要飛8分20秒左右,但這只是在我們看來而已,因?yàn)榈厍蛏系奈覀兲幱诘凸馑龠\(yùn)動階段,而對于光速飛行的光子來說,它在誕生瞬間就到達(dá)了地球,到達(dá)了4.2光年外的比鄰星,到達(dá)了254萬光年外的仙女座星系,但這些人類都無法感覺到。
如果有一個人能駕駛真正的光速飛船在宇宙中遨游,那么他就能瞬間到達(dá)宇宙任何角落,但目前的科幻作品里的所謂光速飛船,都只能無限接近光速而無法到達(dá)光速,因此時間膨脹效應(yīng)往往會造成時間鴻溝,讓光速飛船的乘客們動輒就跟地球產(chǎn)生數(shù)百萬年的時差,所以每個光速飛船都意味著和地球世界的永別。
如果超過光速真的能時間倒流的話,還會引起另一個問題,那就是時間旅行帶來的因果律崩壞,最典型的例子就是祖父悖論。
即一個人穿越回過去干掉了他的祖父,那么這個人就失去了因果關(guān)系,因?yàn)闆]有祖父就沒有父親更不可能有他,因此如果時間線只有一條的話,祖父消失的瞬間這個時間旅行者也會消失,甚至連帶著整條時間線都會消失。
然而如果平行宇宙理論是真的,這個時間旅行者穿越回的過去不過是時間線的另一條分支罷了,祖父悖論對他根本不起作用,因?yàn)樗麃淼降氖且粋全新的時間線,一個全新的宇宙,而不是之前的宇宙。
時間悖論是現(xiàn)代物理學(xué)中最大的難題之一,盡管科學(xué)家們已經(jīng)提出了許多理論來解釋這些悖論,但至今仍沒有明確的答案,這些問題提醒我們,盡管我們已經(jīng)取得了巨大的科學(xué)進(jìn)步,但宇宙仍然充滿了神秘和未知。
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