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美科学家打造时光机器 用激光实现时空旅行回到过去
2020-01-06 14:12 前瞻网   

 

时空旅行是科幻作品中的一个重要题材,它通常表现为三种类型:穿越未来,回到过去,以及超空间旅行。以往的很多研究表明,时空旅行在理论上是可行的,但迄今为止,还没有人能够在现实生活中证实它的存在。

不过最近康涅狄格大学的终身物理学教授Ron Mallett说他已经找到了回到过去的方法,并创造了一个时光机器来阐述他的原理。

要了解Mallett的时光机器,我们首先要对阿尔伯特·爱因斯坦的相对论有一定了解。

我们知道, 在牛顿的绝对时空观里,时间和空间不受任何物质及运动的影响 (这是 “绝对” 的主要含义所在)。很明显,在这样的时空观里,时间旅行不具有理论基础,它的存在只是一种幻想。

但是爱因斯坦狭义相对论的提出对时空观产生了一次重大变革。在狭义相对论中,时间和空间不再是绝对的概念,而是与参照系的选择密切相关。特别是,在运动参照系中时间的流逝会变慢,这是著名的时间延缓效应(也就是速度变慢效应),它的存在已经被大量物理实验所证实。

其中最著名的是“双生子佯谬”,它讲的是假如有一对双胞胎,一个登上宇宙飞船进行太空旅行,而另一个则留在地球。结果当旅行者回到地球后,会发现自己比留在地球的兄弟更年轻--因为他的时间走得更慢。

狭义相对论所带来的这种新结果,为时间旅行开启了第一种具有理论依据的可能性:那就是面向未来的时间旅行成为了可能。

但Mallett教授关于时间机器的想法却取决与爱因斯坦的另一个理论——广义相对论。

在狭义相对论之后又过了 10 年,爱因斯坦提出了广义相对论。与侠义相对论认为“人类只能面向未来,不能穿越过去”的观点不同,广义相对论认为,人类能够回到过去。

广义相对论判定足够的质量能改变和扭曲时空,数学家法兰克·提普勒据此设想了把时空卷起来的时间旅行方法。他认为,如果太空中的一个巨大物体以一半光速旋转,时空便会扭曲折回。因此,只要将来有人制造一个巨大的圆筒,它的长约为直径的10倍,然后使圆筒以15万公里/秒的速度旋转,便会使圆筒中央附近产生一个扭曲折回的时空,这样我们就可以回到过去。

基于该理论,Mallett教授提出了一种新的方法,其中激光是时间旅行的关键:用强大的激光把空间扭曲到一定程度,时间线将被弯曲成环形。封闭的类时线的存在表明,回到过去的时间旅行是有可能的。这是建造基于循环光束的时间机器的基础。他甚至建立了一个原型机来展示激光如何帮助实现这一目标。

Mallett教授最初的提出创建时光机器的想法很简单,就是回到过去再见一见他的父亲--在Mallett10岁那年,他父亲突发心脏病去世,这件事永远改变了他人生的轨迹。

不过,Mallett教授也承认,在他有生之年实现穿梭时空的可能性依然不大,他的研究即使有用也只能帮助证明这一原理,无法真正实现穿梭时空。

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责任编辑: liyan

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