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以接近光速的速度在太空旅行10年,回到地球后会是什么景象?

发布时间:2019-09-26 11:19:15  作者:宇宙探索  来源:宇宙探索  阅读:224

      某种程度上来说,地球上的男女老幼都是时空旅行者,无论喜欢与否,我们都要持续前进,完成从出生到死亡的过程,无法回头,而且也无法窥探未来的样子!
      但真的如此吗?如果我们能回到遥远的过去见证某些事件,或者前往遥远的未来看看我们的命运,会是什么景象?请想像若是我们能看着历史呈现在眼前,那可能会带给我们什么教训,或者如果有机会的话,我们能如何改变自己的人生。
      对许多人来说,人生最大的伤痛就是失去挚爱的人,小时候与祖母共度的时光,帮助塑造出今天的我们,相信很多人经常盼望能再次见到自己的祖母,,或是回到过去让她看看我们,看我们长大成人的样子。
      这似乎是个不可能的梦想,但真的是这样吗?科学能找到方法来拆除现在与过去之间的壁垒吗?时空旅行可行吗?要找到答案就必须先了解时间的特性,这比听起来困难多了。
      我们根深蒂固的认为时间有方向性,就像个箭头。我们在思考时间的特性时根本无法想像其他的可能,这让我们感到惊讶,因为过去与未来不同的这个概念并不存在于基本的物理定律中。在物理定律的深处,无论是根据牛顿或者爱因斯坦,甚至是量子力学,时间是双向的。
      如果拿一部地球环绕太阳运行的影片,把它倒带播放给你看,你也看不出来,因为看起来都一样,只有在观察拥有非常多粒子的复杂庞大系统时,你才能轻易看出差异。如果我打破蛋壳,然后炒蛋,你可以看出时间是向前的,如果我将影片倒带,蛋又变成了液体,你就知道在现实世界中,那是不可能的。
      所以那是在倒带播放,这就是时间的箭头。时间的箭头总是向前进行的,从大爆炸开始,但如果物理定律适用于向前及向后,这样时空旅行就有可能了吗?时间或我们的人生历程可以加速,减速,甚至倒转吗?
    以接近光速的速度在太空旅行10年,回到地球后会是什么景象?
      这里有一种时光机。俄罗斯太空人克立可利夫是世界上最伟大的时空旅行者,克立可利夫以17000英里的时速度过了803天,他在地球的重力场之外快速移动,所以他的时间会过得比我们慢,因为时间流逝速度不同,这让他曾前往到未来,到了48分之一秒后。
      48分之一秒听起来也许不多,但如果给他更多的动力,让他能移动的更快,接近光速,也就是大约6亿7000万英里的时速,情况就会发生变化。如果持续旅行上亿年,等他回来时就会发现虽然对他来说只过了12个月,但地球已经过了10年。
    以接近光速的速度在太空旅行10年,回到地球后会是什么景象?
      还有另一种时光机,它让某些物质移动的比火箭还快,它就是欧洲的大型强子对撞机,世界最大且最快的粒子加速器。史蒂夫-纳恩是麻省理工学院的物理学教授,利用大型强子对撞机,纳恩及其他数千位科学家就能让原子进行时空旅行,他们用的是质子,将他们加速到紧接光速,后让它们碰撞在一起,由碰撞爆炸产生的次原子粒子只能存在大约十亿分之一秒,但是在大型强子对撞机里,那个十亿分之一秒相对于我们的时间来说会比较长。
      欧洲核子研究委员会的大型强子对撞机就像是时光机,由于物理学的有趣特性,速度并不像你所认为的那样,速度在一般的情况下是正常的,但是在极高的速度下则是有极限的。所以在环状管内的质子是以接近光速的速度前进,无法再快了,出现的情况会是,它们的时间开始变慢,它们的时距会比我们的长,所以就某种意义而言,在环状管里移动的质子,它们的时间会比我们的慢,因此相对于我们而言,它们就是时空旅行者。
      在对撞机里时空旅行的质子,证明了我们也能前往到遥远的未来。以接近光速前进的太空船,飞向太空进行为期十年的任务,对太空船上的人来说,就是经过十年,但是在地球上,则是已经过了1000年,太空人将回到一个截然不同的未来世界。前往未来的时空旅行是可能的,但这只是单程的旅程吗?我们能实现回到过去及前往未来的梦想吗?