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跨越时空的旅行,时空旅行能够实现吗?

2020-11-24 32 11/24

时空旅行,这是一个人们津津乐道的话题。如果你要实现时空旅行,从技术的角度上来讲,你需要一部跑得非常快的机器。具体来说,速度需要接近30万公里/秒。这个速度使你可以在一瞬间绕地球跑好几圈。

跨越时空的旅行,时空旅行能够实现吗?_图1

30万公里/秒是光运动的速度,真空中的光速是自然界物体运动的最大速度。当物体加速到接近光速时,时间就会变慢。

出于对时间会变慢这个现象的好奇,科学家们设想,如果让一对双胞胎兄弟中的一个人作太空旅行,而另外一个人则留在地球上生活,结果会是怎么样?

假设有一对双胞胎兄弟,他们都是30岁。弟弟是一个宇航员,他将要乘坐宇宙飞船到10光年之外的某颗行星上去考察。而哥哥将留在地球上继续生活。弟弟乘坐的宇宙飞船会以90%光速的速度飞行,以此来推算,他从地球上出发再回到地球上需要22年的时间。

跨越时空的旅行,时空旅行能够实现吗?_图2

双生子佯谬

在这22年时间里,留在地球上的哥哥会娶妻生子,年龄增长到52岁。但是在这段时间里,对于宇航员的弟弟来说却是另一番景象。当宇宙飞船以飞快的速度在宇宙中穿梭时,船内的钟表时间变慢了。但是宇航员们并没有察觉出这种变化,对于他们来说,1秒钟还是1秒钟,并没有多出1秒钟。随着宇宙飞船的飞行,飞船上的时间和地球上的时间相差得越来越多。

当宇航员们顺利的完成了太空探险任务返回地球,当飞船进入太阳系时,飞船内的时钟显示这次太空任务花了10年时间。此时宇航员弟弟刚好40岁。对于他来说,相当于经过10年的长途太空旅行,来到了12年后的未来地球。而地球上的哥哥此时已经52岁,他们看起来已不像双胞胎。

跨越时空的旅行,时空旅行能够实现吗?_图3

这种时空旅行的创意来自于爱因斯坦的狭义相对论。狭义相对论描述了运动给时间,距离和质量带来的影响。更接近光速的旅行会把宇航员们送到更加遥远的未来。虽然以目前的科学技术我们不能制作出如此高速的宇宙飞船,但是我们可以从相对低速的运动物体上观察到这种效应。科学家们曾在一架超音速飞机上安装一个精密的时钟,当飞机结束飞行之后,他们发现飞机上的时钟整整慢了1秒钟。

在爱因斯坦的广义相对论中,他预言随着引力的增加,时间也会变慢。根据这个预言,有人就想到可以利用宇宙中的超大引力场,例如黑洞,使宇航员的时间变慢,从而实现时空旅行。

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