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从物理的角度来解释穿越问题

2014-04-24刘江丽

新课程·中学 2014年1期
关键词:四维穿越三维

刘江丽

摘 要:各种各样的穿越小说、电影、电视、游戏,都有一个共同点:主人公因为某件事而回到了过去,然后根据自己掌握的现代科技和历史知识,有了一番很大的作为。

关键词:穿越;三维;四维;五维;黑洞;虫洞

近两年,一部《步步惊心》俘获了一群大妈姑娘甚至是孩子的心,收视率极高。什么叫“穿越”?在这些作品中,主人公因为某件事而要么回到了过去,要么到达未来,还有甚至是直接到达了完全架空的异界什么。主人公穿过去后都一定有一番大作为。到底穿越能否在现实生活中成功呢?

一、能够穿越的科学依据

要理解这个穿越的依据要先理解维度这一个概念。零维度空间是一个点,不占任何空间,当无数点集合排列后,形成了线,直线就是一维空间,无数的线构成了一个平面,平面就是二维空间,无数的平面并列构成了三维空间,也就是立体空间。

如图:

在这里要说明一下,三维空间是静止的,但当三维世界以时间这基准发生变化时,四维空间就产生了,如果把时间看做一根轴线,则这根轴线上的任意一个点,都是一个三维空间,也就是无数个三维空间依据时间轴线集合成了四维空间。也可以认为是在三维之上加上一条时间轴。

好,现在重点来了,这就是五维,如图:

大爆炸 时间停止,宇宙结冰

我们所处的宇宙观

平行宇宙

从宇宙诞生到最后宇宙消亡,即降到绝对零度(-273.15度)在这一个过程中,宇宙所经过了一条时间轴线,所以我们所感知的宇宙是四维的。

假设无数的时间轴线集合起来,就会构成一个时间平面。这个就是五维空间,在五维之中,时间轴线应该是可视的,同时,根据平行宇宙理论,我们对于每件事的选择,都会产生一个平行宇宙,故有无数个平行宇宙,由于选择的不同,平行宇宙之间才能相同可能不同,可能相差很小也可能相差很大,所以异界有了存在的可能性。

无数个平行宇宙(四维空间)根据一轴线集合而权成五维空间,但是,请不要问我这条线的标准是什么,因为我只是一个小小的四维的生命体,我无法为一个我根本观察不到的现象制订标准。但是我们可以想象,一个五维空间的物体,应该是跨越不同时间轴结的,在任意一个时间轴线上,你只能观察到它的一部分。

假如一个四维族一命体想要跳跃到其他时间轴上,那么它就必须先成为一个五维的生命体,很显然,在跳跃的过程中,它会同时出现在两条时间轴线上,这时它已符合了五维生命体的要求。这个事实用另一句话来表述就是:在四维空间中,时间是线性的,方向和进程不可改变。只有在五维空间中,你可以改变时间的方向和进程。

所以,与其说你改变了历史,不是说你改变了自己当前的处的时间轴线!

二、为什么在五维之中可以穿越

我们已经知道了在五维空间之中是可以穿越的,但是,这是为什么呢?想要理解这个,我们从低准,我们可以接触的维度之中理解,让我信拿起笔来画一画。

让我们在平面上画一个二维的小人,如图

对于身处四维之中的我们来说,这就只是一个平面的圈而已,它不全对你造成任何影响,你可以毫不费力地跨过它。但是对于小人来讲,这就是一个永远也逃脱不出去的百分之百牢固的监狱,他不论做什么也是永远也走不出来的。

下一步,为了更好的理解,我们要在圈中再画上一个小人。好,现在小人有个伴了,但是,下面让我们将一个小人擦去,在圈外画一个一模一样的小人,为了方便区别,让我们把左边的小人标为A,右边的小人标为B。把小人擦去,再又画上,这在我们的眼中很正常,但是在小人A的眼中,就是不正常了。它可能會说出一大段的脏话(假设它可以的话)。因为在小人A的眼中,小人B是突然消失,然后又在圈外突然出现,太不可思议了!如同我们所说的瞬移一样。

同理,身在更高维度的我们可以对低维度干一些低维度无法想象的事,所以,在由无数个四维空间构成的五维空间中自然也可以干一些我们无法想象的事。只是很巧,刚刚好是穿越到不同的空间之中。理论上讲,我们可以慢慢地找一个时间,然后穿越过去。

三、怎样才能进行五维生命体穿越

方法一,先到五维空间穿越,没错,这是每一个普通人看完上文所能下意识想到的第一个方法,但是,在上文就已经说过了,我们只是小小的四维生命体,从四维空间到达五维空间需要的能量是非常巨大的,因为根本就没有人成功过,然后,就算你成功从四维空间进入五维空间,你又怎么回来呢?这时候的你,就要开始为回家的火车票发愁了。

方法二,首先,我们来玩一个经典的游戏。

如图,在一张纸上画上两个点,然后画出其中一个点到另一个点的最近路线这还不简单,直尺一放,大笔一挥,搞定!一般的人都是这样做的,但是,这是错的。

下面是参考答案:

请将纸随意对折,将两个点重合,这时候,我们只需要拿起手中的笔,对准点一戮,这时,纸上便多出了一个洞,我们也就得到了这两个点的最近距离。

现在,让我们把目光放大放远,在空间之中,大质量的物体(如恒星)会使得空间发生扭曲,当然我们在平时是观察不出来的,但是这确实存在,而且已经被证实。比如说,在日薄西山全食时,一颗本应处于太阳背面的小恒星却出现在了太阳的边上,这是因为太阳扭曲了空间,使得光沿着扭曲了的空间传播,而我们认为光是沿着直线传播的,便将小恒星误认为是在太阳边上,这就是有点像光的折射,虽然事实上光没有发生折射,而是被扭曲了。

好,让我们将空间的扭曲加大,当空间扭曲到一定程度时,就会产生和上面所做的游戏一样效果,产生了一个连接两过面的洞。我们将其称之为虫洞,如果可以的话,你可以通过虫洞,从这一面到达所重叠的另一端。其实,这虫洞的原理和多拉A梦的任意门的原理是一样的。只是人们无法控制虫洞,无法预知虫洞所连接的是什么地方。

所以,方法二可以总得概括成为穿越虫洞来进行穿越。但是,你知道要产生虫洞需要多大的空间扭曲吗?至少目前人类造不出来,在自然界估计只有在黑洞才能产生了。但是,先不论你能否在有生之年到达黑洞,也不论你在途中是否可能发生一些意外情况,就算你成功到达了一个黑洞,你确定你能进去吗?

为了让同学你更好地了解跳”进”黑洞是一件多么可怕的事,请假设一下,假设现在我们有一位勇敢的宇航员,他已经做好了登上黑洞的准备,假设他是不死的,那么,将会有可能出现以下的情景。

我们勇敢的宇航员已经跳向了黑洞。快看,他正在被黑洞强大的引力所吸引。宇航员因为受力不平衡的原因他现在正在被不断的拉长,但是因为他是不死的,所以他也没有像正常情况一样被撕裂成粒子,可他依然承受着巨大的痛苦,他在坚持,他离黑洞的视界线越来越近。哦!他被黑洞吸“进”去了,他成功地在黑洞上登陆了。

我们伟大的宇航员就这样结束了吗?不,还没有,事情到这里并没有结束,在偶然之间,能量泡沫可能会产生虫洞。就这样,我们的宇航员就可以得到新生。只是虫洞非常不稳定,随时有可能坍塌,如果宇航员正在穿过虫洞的时候虫洞消失,那么,宇航员这下就真的死定了,他会在虫洞消失时候什么也不会剩下。

很幸运,我们的宇航员他安全地穿过了虫洞,哦,他从虫洞中被“吐”出来了,只是很可惜,基本上没有人样了。

同时,上文讲过,无法预知虫洞所连接的是什么地方,所以虫洞的连接是随机的,也就是虫洞所连接的时间和空间都是随机的,所以穿过虫洞之后,既有可能真的穿到过去,但也可能只是回到了进入黑洞前的一秒。同时,别忘了,我们可怜的宇航员正孤身一人在茫茫宇宙之中什么也没有。

还有,你觉得现在的科学技术可以保你安全进入黑洞虫洞而毫发无损吗?你觉得有方法可以保持虫洞不坍塌吗?

所以,这第二种方法也是不可能的,没有可行性。

综上所述,穿越小说、穿越电视都是不科学的。我们还是要脚踏实地地学习、探究,或许等到那一天,科技足够发达,也许,就能成功穿越了。

(作者单位 浙江省嵊州市马寅初中学)

编辑 薄跃华

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