大自然并不反对人们前往未来,为何不允许我们回到过去?

大自然并不反对人们前往未来,大自对人为何不允许我们回到过去?

1、然并大自然并不反对人们前往未来,不反不允为何不允许我们回到过去。往未为何穿越未来或许可行,许们但逆行至往昔则充满挑战。过去《回到未来》这一80年代经典电影系列,大自对人带来了一种迷人的然并可能性:我们能够逆流而上修正历史的过失,并畅游未来,不反不允据此调整自我,往未为何这是许们每个追求完美的灵魂所向往的梦想。但物理学界对此有话要说。过去

大自然并不反对人们前往未来,为何不允许我们回到过去?

2、大自对人首先,然并时间旅行的不反不允概念并非科幻小说的虚构产物,科学的真相是,无论你做出何种努力,总有些事情是你无法干预的。无论你选择静止还是加速至接近光速,在你自己的时间坐标系内,你总是以同样的速率穿越着时间。这看似平平无奇的论断,在爱因斯坦1905年提出狭义相对论时,却是其震撼人心的含义之一。另一方面,了解到光子——或者说零质量的粒子——在它们的时间坐标系内,根本无法感受到时间的流逝:从光子的发射到被吸收的刹那,只有像我们这样有质量的观察者才能目睹时间的推移。

3、从光子的视角看去,整个宇宙在它的移动方向上浓缩成一个点,发射与吸收瞬间完成。而我们是有质量的实体。任何有质量的物体,都受限于低于光速的移动速度。不仅如此,无论你是静止还是在加速,你始终会感受到光以恒定的速度在运动:即真空中的光速。

4、这导致了一个迷人的结论:当你观察一个相对于你移动的时钟,会发现它在变慢。想象一下“光钟”,亦即一个依赖光在两面镜子间往返运动的计时装置。

5、移动中的观察者相对于你越是快速移动,光的横向移动比竖向更为显著,因此那个时钟对你来说就显得更慢了。同样的,相对于他们,你的时钟也会显得慢些;他们会看到你的时间流逝得更为缓慢。

大自然并不反对人们前往未来,为何不允许我们回到过去?

1、然而,这不可能对双方都成立:当再度重逢时,必定有一方更显老迈,而另一方更加年轻。这就是爱因斯坦著名的“双生子佯谬”的实质。简短的回答是:如果你们起始于相同的坐标系,譬如地球,一人离去进行快速的星际旅行,那么他的时间会显得慢些,而留守者会保持正常的时间流速。因此,若你渴望在时间中迅速跃进,只需加速至近光速,并以此速度行进一段时间,再回到原点。

2、如此,根据你所搭载设备的理论质量,你便能在未来旅行数天、数月、数十年、数百亿年。你能见证人类的兴起与衰落、地球与太阳的终章、我们的星系解体、乃至宇宙自身的热寂。只要你的飞船上有足够的能源,你便能随心所欲地漫游至遥远的未来。但“回到过去”则是另一回事。

3、仅凭狭义相对论——亦即空间与时间的基本联系——就足以使我们步入未来。但若我们想要回溯至过去,就必须转向广义相对论,亦即讨论时空与物质和能量的关系。在此,我们视时空为一个不可分割的结构,而物质与能量则是令其弯曲的原因,或者说,造成了结构本身的变化。

4、就我们所知的宇宙而言,时空显得相当乏味:它几乎全无弯曲,平坦且缺乏自我循环的形态或可辨识的形式。但在某些宇宙模型中——在爱因斯坦广义相对论的一些解答中——你有可能回到过去。如果空间是自我循环的,你朝某个方向旅行足够长的时间,最终可能会回到原点:这便是封闭宇宙的可能结果。你不仅可以用封闭的类空曲线求解,同样可以用封闭的类时曲线求解时空,这意味着你甚至能回到未来。

5、但这仅是一个数学上的解。然而,这个数学描述能否代表我们的物理宇宙。

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