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真的可以时间旅行吗?科学家认为:理论上可以实现!
2023/06/03

你是否曾有过这样一个梦想,那就是回到过去或者前往到未来试图改变自己的命运,比如在科幻电影《回到未来》中就有这样的场景,男主便是通过博士发明的时间机器,随意的在过去和未来穿梭。那么很多人可能会问,时间旅行在现实中是否真的存在呢?

从理论上来说,时间旅行是存在的,并且有可能实现,但只能穿越到未来而非过去,为什么这么说呢?

早在20世纪之前,人们一直认为时间和空间是两个独立的观念,空间就是空间,而 时间在任何环境中的流逝速度也都是一样,也就是时间与空间没有任何关系,这就是牛顿的绝对时空观。

而直到20世纪后,统治几百年的牛顿绝对时空观却被一个人打破了,这个人就是伟大的爱因斯坦。爱因斯坦的狭义相对论告诉我们,时间和空间并非是独立存的在,而是紧密联系在一起并具有相对性,其中有个公式为时间膨胀公式: t' =t/√[1-(v/c)² ,指的是速度与时间的关系。

当一个物体的速度越快,时间就会越慢,通过公式可以得出,当我们以0.99倍的光速时,时间的流逝速度将会慢七倍,如果是0.9999倍光速时,时间的流逝将会慢70倍。而达到光速时间就会为0。

从以上可以得知,虽然光速不可无法被超越,但假如我们以接近光速飞行一年,然后再返回地球那么所带来的时间膨胀效应,从理论上来就是前往到了未来,因为不同参考系的时间已经发生了改变。

除了狭义相对论中速度可以带来时间膨胀效应,在爱因斯坦的广义相对论中,引力同样可以带来时间膨胀效应,广义相对论中认为: 引力其实是时空的几何效应,质量可以导致时空时空弯曲,其质量越大造成的曲率就越强,并且引力越大,时间流逝速度也会变慢。

看过星际穿越的朋友都知道,男主库伯和女主 布兰德为了寻找宜居家园,降落到米勒星球之上,由于米勒星球在强引力场的卡冈图雅黑洞附近,其时间流逝速度非常缓慢,仅1个小时就是地球上的7年,而他们仅仅在米勒星球上待了3个多小时,空间站的黑人小哥却过去了23年,这正是因为时间在强引力场的产生膨胀效应,使得他们相当于穿越到了未来。

在现实中我们日常所用到的卫星定位导航,便是证实了时间膨胀效应的正确性,如果不通过时间膨胀公式加以修正,就无法准确的定位。因此穿越到未来在理论上是可行的!

以上我们说的是前往到未来,那么穿越到过去可行吗?

穿越到过去其实在理论上并不可行,因为时间的流逝方向是单向的,而决定时间箭头方向的是热力学第二定律。在热力学第二定律表明,一个孤立系统内熵无法自发的减少(熵:指混乱程度),熵只会从有序走到无序状态。比如我们打碎一个杯子,他不可能自发的恢复到原来状态,因为熵增‬是必然性,这意味着时间不可逆。

并且穿越到过去还会引发时间悖论,比如着名的祖父悖论,大概意思就是如果一个人穿越到过去,然后通过一些办法杀死他的祖父,那么这意味着没了祖父,也就意味着没有他父亲,那么没有他父亲也就没有他,那他又是如何在未来穿越到过去杀死他的祖父呢,很明显这会陷入时间悖论之中,因此回到过去是不可行的!