愛因斯坦:幾種穿越時空的方法



穿越時空一直是科幻迷的一大夢想,有沒有科學的穿越時空的方法呢?

跟穿越時空相關理論確實有一些:

狹義相對論——時間膨脹效應


由愛因斯坦提出,該理論摒棄了牛頓的經典時空觀,採用相對性原理,提出時間的流逝速度並不是一層不變,而是隨著物體運動速度的大小在相應的改變。運動速度越快的物體,它的相對時間流逝就越慢,如果物體的運動速度能夠達到光速則物體的相對時間流逝為0,也就是時間會靜止。

狹義相對論中速度與時間的關係如下:


如何運用它來穿越時空呢?想象一下,如果未來人類的科學技術非常發達,能夠造出接近光速的飛船,那麼船員們只需要乘坐飛船高速去宇宙深處繞一圈,由於極高的速度造成了時間流逝變慢,當船員們回到地球時就相當於穿越時空到了未來。

有人要問,如果超越了光速是不是就回到了過去呢?答案是不能,因為我們不能超越光速!這點早已被愛因斯坦證明,高速世界的速度疊加公式並不是單純的伽利略速度疊加,所謂伽利略速度疊加是指高中時期的速度疊加公式,如果一個物體的運動速度是100M/s,如果在這個物體上再發射一個100M/s的物體,則這個物體的速度應為100+100=200M/s。即,V=V1+V2。

在高速世界,速度的疊加並不滿足一般伽利略速度疊加原則,高速世界的速度疊加是這樣的:

你可以從中帶入任何低於光速的數據來計算,你會發現無論你怎麼加速,就算是光速加光速,最終得到的速度也只能是光速。

蟲洞——穿越時空

蟲洞來自於廣義相對論,是廣義相對論方程裡的一個特殊的解,人們研究這個解發現,蟲洞似乎能夠連接兩個相隔遙遠的宇宙時空。通過蟲洞能夠短時間內跨越極大的宇宙尺度,或者去到宇宙中的任意一個時間點,這樣就給穿越時空提供了可能性,那能不能通過蟲洞穿越時空呢?

理論上可以,理論上也不行。


首先,目前為止我們並沒有觀察到任何實際存在的蟲洞,它依舊只存在於數學中。其次,根據計算,雖然理論上的蟲洞能夠連接兩個不同的時空,但是蟲洞這種時空隧道本身的時空張力很大,幾乎所有進入蟲洞的物質都會被強大的張力撕成碎片,成為亞原子級。而且蟲洞極為不穩定,要想維持蟲洞的穩定需要大量的“特殊物質”,這種特殊物質的能量為負,自然界中非常罕見,幾乎等於沒有,但經過計算,想要維持足以容納飛船通過蟲洞的“特殊物質”的量有差不多一個銀河系那麼多,上哪找去?唯一的辦法可能只能等蟲洞一個不注意快速竄過去。

利用黑洞

愛因斯坦的廣義相對論裡提出:時空本一體、引力來自空間的扭曲、造成空間扭曲的原因是大質量的物質。將這三個結論結合在一起可以得到:大質量的天體能夠造成宇宙空間扭曲,形成強大的引力,同時由於時空為一體,空間被扭曲的同時時間也被扭曲,所以大質量天體的周圍時間的流逝速度也和其他地方不一樣。


這樣的效應在黑洞周圍非常明顯!所以如果有條件,可以乘坐飛船圍繞黑洞環繞幾周(在視界之外),當你再回來的時候就會發現地球上已經過了很多年,也就是你成功穿越到了未來。

以上就是穿越時空的理論依據,1、3兩種方法不能穿越回去,蟲洞應該可以穿越到過去。但遺憾的是我們目前為止沒有任何能力實現以上任意一種方法。