穿越到未来的4种方法

2017-05-03赵子宁

初中生世界·八年级 2017年4期

关键词：利特光速引力

赵子宁

在影视和文学作品中，我们憧憬着高度文明的未来世界；回归到现实，却又感叹人生短暂，无法一睹千百年后的地球长啥样。其实关于这个问题，也许如今的我们已大可不必灰心。科学家认为，要想穿越时间去往未来世界，理论上有4种方法可以实现。

方法1，改变速度——极速前进

根据爱因斯坦提出的狭义相对论，当一个物体以接近光速的速度行驶时，其自身经历的时间相对外界就会慢下来。假如你以接近光速的速度驶向某个地方，到达后你将会发现，这段行程你仅用了几个小时，然而目的地已处于几十年后的时空中。

在物理学实验中，研究人员证实了这一离奇的推理。

物理学家找来两个原子时钟，将一个放在一架喷气式飞机上，另一个放在地面上，然后让喷气式飞机以最快速度飞行一段时间，再比较两个原子时钟的时间，发现飞机上的时钟运行得比地面上的时钟慢了微不足道的一点点。由此证明，高速运行的飞机，相对于静止不动的地面，其流逝的时间要慢，尽管这其中只有微不足道的时间差，但喷气式飞机的驾驶员在降落回地面后，实际上已经穿越了一点点未来。

然而，以现有的航空水平，飞机飞得再快，距离光速依然遥不可及，所以用飞机来实现穿越的效果几乎可以忽略不计。但假如你处于一架能够以90%光速航行的宇宙飞船中，你经历的时间将会比地球上的时间慢2.6倍，所以当你的运行速度越接近光速，实现时空穿越的几率也就越大。

这一观点也已被证实。利用大型强子对撞机的加速器，人类将质子运行到了速度的“极限”——99.9999991%光速。研究人员根据狭义相对论计算出，在这样的速度下，质子所经历的1秒，相当于地球上的11个月。

不过，要想把航天飞船那么大的物体加速到质子这样的速度，人类还有很长一段路要走，但以上实验最少证明了这并非不可实现。

方法2，利用虫洞穿越时空

虫洞又称爱因斯坦-罗森桥，也译作蛀孔或蠹孔，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道，在1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出。1930年，爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设，透过虫洞，可以做瞬时的空间转移或者时间旅行。

那么，虫洞为何偏偏得名“虫洞”，而不是“盘丝洞”或“无底洞”呢？

美国天体物理学家卡尔·萨根曾打过一个比方：假设有两条虫子在一个苹果上爬行，且虫子只具备二维思想，只知道在苹果表面往东南西北四个方向爬，以为自己在平地上，而不知道苹果是个球，就像过去人们以为地球是平的。但其中一条虫却不小心钻进了苹果里面，穿过苹果核心，从另一头爬了出来。如果两条虫的速度是一样的，相对老老实实在苹果表面爬行的那条虫，挖洞出来的虫能在更短的时间内抵达同一个地点，因为它开通了第三维世界的“虫洞”。

同样，假如我们开启了高维空间的爱因斯坦-罗森桥，那我们就可以像虫子一样，无需通过三维空间的旅程，就可以更早抵达目的地。

虽然目前还没有实验证据表明虫洞的真实存在，“虫洞时空旅行”仍只是一种假设，但科学的进步离不开大胆的假设。

方法3，引力越强，时间就越慢

引力也可以成为穿越的工具。

此种方式的理论依据离不开广义相对论。根据该理论，物体所受的引力越强，所经历的时间流逝得也就相对更慢。

若是我们想要让自己经历的时间比地球世界慢得多，以穿越到遥远的未来，那么就需要进入一个引力非常强大的区域，比如黑洞。在电影《星际穿越》中，宇航员到达了一个黑洞附近的行星，受黑洞强大引力的影响，宇航员登陆该行星仅仅一个小时，地球上就已经度过了7年。

然而，通过黑洞表面引力场穿越时间长河，是一种非常危险的举动。假如你不小心越过黑洞边界，将被黑洞的可怕引力拉入万丈深渊，陷入无尽的黑暗之中，永世不得逃脱。

况且，就算人类的科学技术真能将自己送达黑洞的附近，由于距离地球最近的黑洞也在3000光年之外，恐怕抵达黑洞前耗费的漫长时光，也并非通过黑洞穿越后所能弥补的，可谓得不偿失。

无论如何，目前看来，黑洞穿越法都是风险最大、性价比最低的选择，理应“慎用”。

方法4，利用光束穿越时空

还记得小时候看过的一些动画片中，那光怪陆离的时间机器么？这第4种穿越法，假如真能实现，也许就是那样一幅五彩斑斓的場景。

这就是由美国物理学家罗恩·马利特提出的光束穿越法。