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路人甲
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[未来科学] 时间之旅
建造时间机器 对我们这些物理的信徒而言,过去、现在和未来只是偏执的错。
「爱因斯坦」 时间之旅我们能回到过去吗?
我们能和威尔斯「时光机器」的主角一样,转动一下机器上的指针,就能穿越漫长的岁月,
来到八○二,七○一年吗?
或和米高‧福克斯一样,驾驶钸燃料车回到未来?
时间之旅可能吗?这个问题引发出很多有趣的问题。
如在凯萨琳‧特纳(Kathleen Turner) 主演的电影「佩姬苏要出嫁」(Peggy Sue Got Married) 中,每个人心中都深藏着回到过去的愿望,想改变一些关键性的小过失。
佛洛斯特(Robert Frost)的诗作〈未选择的道路〉(The Road not Taken),
则让人不禁想到在人生的关键时刻,如做出不同的决定,又会有什么结果。
如果能回到过去,我们就能回到年少时代,消除难堪的往事,
选择另一位配偶,或找个不同的工作;或改变重大历史事件的结果,
改变人类的命运。
以电影「超人」(Superman)为例,
大地震几乎将加州夷为平地,超人的女友被压在数百吨的碎石下,
让超人伤心欲绝。看到女友的惨死,悲伤的超人冲入太空,
将不左右人类历史的诺言抛在脑后。他一直加速,直到超越光速,
搅乱时空的结构。他以光速飞行,迫使时间慢慢停下,
最后让时间倒流到露丝被压死之前。 这显然是不可能的。
虽然时间会随着你的速度增快而减缓,你却无法超越光速让时间倒流,
因为根据狭义相对论,你以光速运动时,质量会变成无限大。
因此大多数科幻小说家描述的超光速旅行,已违反了狭义相对论。
爱因斯坦很清楚时间之旅是不可能的。
就像布勒 (A. H. R. Buller) 在「潘趣酒」(Punch)中的打油诗一样荒谬:
有个名叫明亮的女孩,她跑得比光速还快。她跑了一天,相对的一天,
结果回到昨晚。 大多数对爱因斯坦方程式一知半解的科学家,
将时间之旅斥为无稽之谈,和被外星人绑架的故事一样离谱。
但事情并非这么简单。
为解决这个问题,我们必须抛开不允许时间旅行的狭义相对论,采取允许时间旅行的广义相对论。
广义相对论的涵盖范围,远大于狭义相对论。狭义相对论只能解释以等速远离恒星的物体,广义相对论却能解释以加速度接近特大质量恒星和黑洞的火箭。
因此广义相对论能补足狭义相对论部分不完整的结论。
但任何利用爱因斯坦的广义相对论,
分析时间旅行的数学理论基础的物理学家,仍找不出明确的答案。
时间之旅的支持者指出,根据爱因斯坦的广义相对论方程式,
某些形式的时间之旅是可行的。
但他们也承认,将时间扭曲成圆形需要极大的能量,大到足以瓦解爱因斯坦的方程式。
就探讨时间之旅的可能性而言,
在物理学的范畴中,量子力学要比爱因斯坦的广义相对论更适任。
爱因斯坦的相对论说,时空的扭曲是取决于宇宙的质–能量。
时间旅行必须靠极巨大的质能量扭曲时空。
找出足以产生如此巨大能量的质–能结构,其实是可能的。
但足以扭转时间的质–能结构的密度和能量极大,
大到足以粉碎广义相对论。量子力学便能弥补相对论的不足之处。爱因斯坦的相对论无法应用于极大的重力场,
因此也无法判断时间之旅是否可行。这时就只能将希望寄托于量子理论了。 超空间理论正好能在这里派上用场。
因为在十次元空间中,量子理论和爱因斯坦的重力理论可以被统一。我们希望能藉着超空间理论,
一举解决时间之旅的问题。
正如「虫洞」和「多次元之窗」提到的,我们在进入最后一章前,必须先阐释超空间理论的妙用。
现在先介绍时间之旅的争议,和它所衍生出的有趣问题。
因果的瓦解 科幻小说家常纳闷:
如果一个人能回到过去,会发生什么事?
乍看之下,
很多时间之旅的故事似乎都很合理。但如果时间机器变得和汽车一样普遍,市面上充斥着数以千万计的时间机器时,一切会变得多么混乱?
混乱将席卷天下,让宇宙分崩离析。无数人将回到过去, 改变自己和他人的过去,并改写历史。
有些人甚至会带枪回到过去,在敌人出生前杀死他的父母。要调查某个时代的人口,也成了不可能的事。
如果时间之旅能够实现,因果律也将因而崩溃。我们所认识的历史也将瓦解。
如果有成千上万人回到过去,改写历史上关键的大事,
这会造成多大的混乱?
福特戏院(Ford's Theater)突然冒出大批来自未来的观众,争吵着该由谁出面阻止林肯暗杀事件。
在诺曼地登陆的现场,也会挤满大批拿着照相机捕捉精采画面的人们。
历史上的主要战场,将变得面目全非。
就以西元前三三一年,亚历山大大帝(Alexander the Great)大败大流士三世(Darius III)所领导的波斯人的高戈梅拉之役(Battle of Gaugamela)为例。
这场战役彻底瓦解波斯人的势力,结束了他们和西方抗衡的局面,让西方文明得以在之后的一千年中蓬勃发展。
如果有一小群带着火箭和现代武器的佣兵来到战场,情势又将演变成什么局面。
现代武器只需牛刀小试,就能让亚力山大的兵士溃不成军。如此的干预过去,将影响到西方势力在全球的扩张。
如果时间之旅能实现,所有历史事件都没有尘埃落定的一天。历史书籍永远无法定稿。一些顽固份子将永不放弃刺杀葛兰特将军(Gerneral Ulysses S. Grant)的计划,或将原子弹的秘密运住一九三0年代的德国。
如果改写历史变得和擦黑板一样容易,这又会如何。
我们的过去将和岸边的砂子一样,不停地随着微风飘零。
每当有人驾驶时间机器回到过去,历史也将随着改变。
我们所认识的历史将成为历史。历史将不再存在。
大多数科学家都不喜欢这种可能性。如此一来,不但会让历史学家无法了解「历史」的意义,人们穿梭古今时,也会产生严重的矛盾。
宇宙学家霍金(Stephen Hawking)曾将以下的状况作为「经验性」证据,以证明时间之旅并不可行。
他相信时间之旅是不可能的,因为「并没有大批来自未来的观光客,造访我们的世界。」
时间的矛盾-- 要了解时间之旅的问题,必须先将各种矛盾分类。
这些矛盾可分为两大类:
一、在你出生前遇到自己的父母。
二、没有过去的人。
第一类的时间旅行,对时间结构的破坏最严重,因为它能改变既定的事实。
还记得「回到未来」的主角,在过去遇到他正值豆蔻年华的妈妈,
当时她还未和他爸爸坠入情网。他惊讶地发现,他不小心破坏了父母关键性的相遇。更糟的是,少女时代的妈妈居然爱上他了!
如果他的无心之过让父母无法相恋,
他又无法让妈妈回心转意爱上爸爸,他将会消失,因为他根本不会诞生。
第二类矛盾是没有由来的事件。
举个例子,假设有一个穷困潦倒的科学家,正尝试在零乱的地下室建造世上第一部时间机器。
一位有钱的老绅士突然凭空出现,送给他一大笔钱,
和建造时间机器所需的复杂方程式和电路图。发明家后来学到时间之旅的知识,并能预见股市的起落。
他在股市、赛马和其他投资上大捞一笔。
数十年后,他变成一位富有的老人,并回到过去实现他的命运。
他遇到年轻时代,在地下室工作的自己,告诉年轻的自己时间旅行的秘密,并提供他研发的经费。
问题是:时间旅行的概念究竟源自何处?
海廉的着名短篇故事〈行尸走肉〉(All You Zombies--),也许最能说明第二类时间旅行的矛盾。
一九四五年,一位来路不明的女婴被弃置在克里夫兰的一所孤儿院。「珍」在孤独和落寞中长大,不知道她的亲生父母是谁,
直到一九六三年的某日,她莫名奇妙地爱上一位流浪汉。正当珍的际遇开始好转时,
灾祸却接踵而至。她怀了流浪汉的孩子,流浪汉却不见踪影。
在复杂的生产手术中,医生赫然发现珍有两套性器官。
为了拯救珍的生命,他们只好为珍进行变性手术,让「她」变成「他」。最后,一位神秘的陌生人,
从产房中绑走了她的孩子。 经历了这些打击,被社会排斥,被命运嘲笑的「他」,变成了一位酒鬼和流浪汉。
珍不但失去了双亲和爱人,连自己的孩子也失去了。到了一九七0年,他走进冷清的「老爹酒吧」,
向一位老酒保说出他悲哀的一生。
酒保答应帮他报复对「她」始乱终弃的陌生人,条件是他必须参加「时间旅行团」。
他们两人进入时间机器,酒保将流汉浪留在一九六三年。
流浪汉莫名其妙地爱上一位年轻的孤儿,后来让她怀孕了。 酒保继续前进九个月,从医院绑走女婴,
将女婴弃置于一九四五年的一所孤儿院。后来酒保将流浪汉带到一九八五年,成为「时间旅行团」的一员。
流浪汉终于开始过着稳定的生活,成为「时间旅行团」中,一位受人尊敬的老会员。
后来他化身为一位酒保,接下最棘手的任务:和命运的约会,在一九七0年的「老爹酒馆」和一位流浪汉碰面。 问题是:谁是珍的父、母、祖父、祖母、儿子、女儿、孙子和孙女?当然了,小女孩、流浪汉和酒保都是同一个人。
这些矛盾足以让你晕头转向,让你搞不清楚珍的出身。从珍的族谱看来,所有分枝最后都回到原点。
她居然是自己的父母!她就是整个家族。
根据相对论,我们能以一套简单的方法厘清千头万绪的矛盾。

from Coolvillage综合资讯网站


[ 此文章被drawgame在2005-09-28 12:26重新编辑 ]



献花 x0 回到顶端 [楼 主] From:台湾中华电信 | Posted:2005-09-28 04:19 |
jim28791
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感觉时间好复杂哦~她居然是自己的父母!她就是整个家族。
这个理论实在很难去想像...但如果真的发生...
不晓得会是什么样的世界~


献花 x0 回到顶端 [1 楼] From:台湾台湾固网 | Posted:2005-10-01 01:38 |
ythh
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我觉得那一段「并没有大批来自未来的观光客,造访我们的世界。」

最能够解释时间旅行是不可能的事实


献花 x0 回到顶端 [2 楼] From:台湾中华电信 | Posted:2005-10-01 13:35 |
xyz73524 手机
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有很多真的推理起来无法理解
可是

也许
也许拉
在未来的知识更多的时候
就可以有另一种说法来证明是不是真的可以时光旅行
只是以我们现在的所知无法理解

就像古代人看到电视一样
他们无法想像为什么人可以装载一个小箱子里面
可是对我们而言
电视是在正常也不过的一样产品



献花 x0 回到顶端 [3 楼] From:台湾教育部 | Posted:2005-10-01 14:34 |
论坛游侠
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线由点组成,面由线组成,空间由面组成,那么--空间又可组成啥呢? 表情


献花 x0 回到顶端 [4 楼] From:台湾中华电信 | Posted:2005-10-04 10:57 |
goodsai
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初露锋芒
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嗯嗯~~蛮想进入的不知道有没机会~~呵呵~~

恐怕好难啊~~ 表情 ~~谢谢分享


献花 x0 回到顶端 [5 楼] From:台湾中华电信 | Posted:2005-10-04 12:52 |
yangma
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显而易见的,时光之旅应该是不存在,所谓的时间只是人类纪录自行历史的一种单位而已.


献花 x0 回到顶端 [6 楼] From:台湾中华电信 | Posted:2005-10-04 13:08 |
long5306
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我也不太相信时间之旅,不过倒是一个有趣的话题,君不见多少谈论这个话题的影片卖座,可见很多人是很感兴趣的!


献花 x0 回到顶端 [7 楼] From:台湾教育部国中 | Posted:2005-10-05 12:02 |
keviandy
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路人甲
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时空旅行
人类必须掌握大量能量
而且理论上不可行


献花 x0 回到顶端 [8 楼] From:台湾数位联合 | Posted:2005-10-26 04:02 |
abibo945
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下面是引用论坛游侠于2005-10-4 10:57发表的 :
线由点组成,面由线组成,空间由面组成,那么--空间又可组成啥呢? 表情


答案是超空间


献花 x0 回到顶端 [9 楼] From:台湾中华电信 | Posted:2006-02-26 21:31 |

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