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时间旅行

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人类来说,没有什么比征服时间更难的了,时间机器和时间旅行也因此成为一个迷人的话题,总会引起人们无限的遐

时间旅行

想。然而,对大多数人而言,时间旅行只能存在于想象和文学作品中,永远可望而不可即,但仍有一部分人在孜孜不倦地追求着,他们认为总有一天人类能够驾驭时间,自由穿梭于过去、现在和未来之间。

在现有的科学体系下,时间具有严格的单向性。在所有的物理定律中,只有热力学第二定律带有时间方向箭头,这就给人一种时光流淌消逝不再的感觉。因此回首检阅过去,或者提前观瞻未来,成为人类的一个永恒梦想。 

  

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时间旅行编辑本段回目录

时间旅行指的是或者其他物体由某一时间点移动到另外一个时间点。事实上,所有的人都顺着时间一分一秒的自然前进,所以时间旅行是单指违反这种自然时间变化的方式。要不就是大幅度的前往未来,要不就是回到过去。

时间旅行常常做为戏剧或者小说中,将人物放在不同时空中的手段。科幻小说中也常常会以时间旅行做为主题。

物理上,会以时间旅行做为思想实验的工具,来检验一些理论(如相对论量子力学)可能产生的推论。现在人类还没有时间旅行的能力,也没有任何成功的实验,甚至目前的物理理论是否容许时间旅行存在都还不确定。

时间旅行人类能实现时间旅行吗?

 

人类的梦想编辑本段回目录

近日,美国康涅狄格大学的黑人物理学教授罗纳德•马莱特宣称自己已经掌握了制造时间机器的理论。为了能返回过去,挽救因抽烟酗酒而犯心脏病去世的父亲,马莱特投入了全部心血研究时间机器。最近他声称自己成功了,只要有人给他25万美元,他就能造出一台时间机器。无独有偶,英国《每日电讯报》报道说,以色列工学院教授阿莫斯•奥里展示了台时间机器的理论模型,这一理论模型以万有引力定律为依据,根据这一定律,时间会被物体的引力所扭曲,当扭曲的程度足够大时,便可以创造出一个环,于是便出现了进行时间旅行的可能性。但奥里教授无法预测真正的时间机器会在什么时候问世,或者究竟能否问世。  

1895年,英国著名科幻小说作家H•G•威尔斯创作了科幻小说《时间机器》。从那时起,人们对时空旅行就开始了各种各样的梦想。事实上,时间旅行在中国古代思想中也早有雏形,北京师范大学物理系教授、我国著名相对论专家刘辽告诉我们,生活在公元前300多年的中国古代思想家惠施就提出过时间旅行的思想。庄子在《历物十事》中曾经提到惠施的一个“奇思妙想”-----“今日适越而昔来”。2000多年来,人们一直无法参透这句话,甚至有人提出这可能是一种“胡说”。刘辽认为,这句话正是在讨论和幻想“逆着时间旅行”。其意思是:“今天出发到越去,昨天就到达了。”如何能让到达早于出发?那就只有逆着时间旅行才行。

而霎时间旅行被纳入科学领域进行探讨,则是在1915年爱因斯坦发表广义相对论后,数学家哥德尔、物理学家纽曼、弗兰克•J•蒂普勒等人先后在爱因其坦场方程中得到了允许时间旅行的解。美国著名天文学家卡尔•萨根在他1986年创作的科幻小说《接触》中提出了“虫洞”理论,认为在人类所处的时空中一定有连接外部的地方。他一直认为,从宏观角度来看,人类的历史只是一项时间的试验而已,所有的时间点都只是一个个物理元素。
在20世纪80年代以前,无论国际还是中国国内都很少有人讨论时间机器的理论。直到3名美国物理学家在1988年提出从理论物理学角度不能否定时间机器,震惊了理论物理学界和哲学界。此后,关于时间机器的研究越来越多了,有关制造时间机器的想法也出现了很多。

 

如何建造虫洞型时间机器编辑本段回目录

时间旅行
虫洞
虫洞有时被称作星门;它们提供一条贯通空间中彼此相距很远的两点之间的捷径。跳过一个假想的虫洞,你可能会在片刻之后出现于银河系的另一端。虫洞自然地符合广义相对论,凭借引力,不仅可以使空间弯曲,而且还能让时间发生扭曲。理论允许连接空间中的两点的可选路径和隧道这样的东西的存在。数学家提出了多重连结的空间形式。正像穿越山底的隧道要比山表面的道路更短一样,虫洞可能也要比贯穿于普通空间的寻常路线来得更短。

1.寻找或建立一个虫洞,开辟一个隧道用来连接太空中两个不同的区域。大型虫洞可能天然地存在于外太空中,是宇宙大爆炸的遗留物。若事实并非如此,那我们只好凑合着使用比原子更小的虫洞,它们或者是自然的产物(在我们周围,每一瞬间都有这种小型虫洞诞生和消亡),或者是人造产品(就如此处图中所示,它们由粒子加速器生产出来)。这些更小的虫洞必须被扩大到实用的尺寸,也许要使用那些在宇宙大爆炸不久之后导致空间膨胀的能量场。

2.使虫洞稳定下来。注入利用所谓的Casimir效应由量子产生的负能量,虫洞便允许信号和物体安全地穿越它。负能量会抵制虫洞坍缩为密度无穷大或接近无穷大的一点的趋势。换句话说,它阻止了虫洞演变成黑洞。

3.牵引虫洞。一艘具有高度先进技术的太空船将虫洞的入口互相分离开。一个入口可能被安置在中子星表面,那是一颗拥有强大引力场、极度致密的恒星。强烈的引力使得时间变慢。因为在虫洞的另一个入口处,时间流逝得更快,结果这两个入口不但在空间内而且在时间上都被分离开了。

 

因果律决定人不能回去编辑本段回目录

对于时间机器和时间旅行一直存在着两种。大部分人认为时间旅行不可能,尤其是向后旅行——回到过去,根本无法实现。也有人认为,时间旅行是有希望的,尤其是向前旅行——前往未来,是可以实现的,即使是向后旅行,如果有一天能突破经典理论物理学,也是可以实现的。

英国著名的物理学家霍金认为不存在时间旅行:“我们没有任何可靠的证据能证明存在来自未来的访问者。”他不专门提出过反驳论点,认这时间机器不仅违反因果律(先有原因然后才有结果),制造出来的时空是不稳定的从哲学角度来讲,时间机器不可能存在,因为它违反因果律。如果时间机器“逆着时间旅行”,就会对因果律造成破坏,产生逻辑上的混乱。有一个著名的悖论就是:如果你有可能回到过去杀了你的父亲,那么你又怎能出生呢?

不过在英国皇家学会,一些空间物理学家也都或多或少地反对霍金的观点。英国苏塞克斯大学天文学家约翰•格里宾认为,时间旅行的观点在经过几代科学家的探讨研究之后,已经有了很大的发展。他说如果深入研究一下爱因斯坦的广义相对论就会发现,爱因斯坦一直认为时光穿梭很困难,但并不是完全不可能的事情。刘辽认为,尽管时间机器没有希望被制造出来,但是通过研究它,可以让人们更确切地知道,究竟是与哪一条物理规律相违背,这可以帮助人们对理论物理学里面最基本的规律认识得更深刻。从这个角度来说,时间机器有一定的研究价值。

回到过去也是科幻作品中谈得最多的。新生代科幻作家刘慈欣说,可以用一种“西瓜皮理论”来反驳因果律,证明人能回到过去。这个理论的意思是,总会有某种物理机制阻止回到过去的时间旅行者做出改变过去的事情。比如,一个人要回到过去杀死父亲,但被一块西瓜皮滑倒了。无论多少次回到过去,总会出现意外情况阻止你杀死父亲。但这一理论本身也有很大问题,因为只要你回到过去,本身就已经对未来造成影响,根据蝴蝶效应,你的任何一个举动在时间上都会被无限放大,从而影响未来。

 

光速与能量帮人走向未来编辑本段回目录

时间旅行相比回到过去,很多人对前往未来比较乐观。约翰•格里宾认为,人类在时光间穿梭是可行的,但是由于身体条件所限,所以不能回到过去的时间,而只能尝试走进未来的世界。刘慈欣认为,无论从理论上还是技术上,实现向未来的时间旅行完全没有问题。比如,一艘飞船以接近光速的速度前进,上面的时间流动相对我们现实世界来说就慢了很多,飞船越接近光速,时间流动就越慢,如果足够接近光速,甚至可以一直走到“宇宙的末日”。

如何才能接近光速?只要能量足够就行,但这个能量必然是巨大的。他举例说,一艘公共汽车那么大的飞船,假如要达到光速的99%,就需要全世界工业用能量的100倍。这在目前看来是不可能实现的,但在未来却未必不可能。在未来可能会出现黑洞、无法想象的能量。另外,如果冬眠技术能发展起来,将人冷冻起来,生理代谢完全停止,在未来的某一个时代再解冻,从某种角度来说也是一种向未来的时间旅行。

刘辽认为,想制造出“虫洞”来实现时间和空间的旅行,需要有大量的负能量。宇宙中虽然有负能物质存在,但是数量非常少,并且负能量是无法用宏观方法获取的,只能用微观的方法(量子力学上有办法获得一些负能量,但数量极其微小)。因此,从理论物理学角度上看,时间机器的制造又是极其困难的。

 

时间旅行是对生命扩展的渴望编辑本段回目录

时间旅行看起来是那么虚无缥缈,为什么人们还是热衷于探讨这一话题,孜孜不倦地追求制造“时间机器”?学者方舟子认为,时间机器与时间旅行的放晴很有趣,既有哲学意义,也有理论物理学意义。“如果能回到过去改变历史进程,或者漫游未来预见到历史进程,那将是一件多么美好的事情。”但他也表示,在理论上提出了一个时间机器的模型,并不是说它就能够实现。

刘慈欣说,时间旅行也反映了人们潜意识里最深的一种渴望-----扩展生命,希望在时间上追求永生。科幻作家韩松也认为,一个是好奇心驱动,一个是人类的生命太短,总是希望在有生之年能跨越时间长河,看看更多的东西。

 

影视作品中的时间旅行编辑本段回目录

《时间机器》

在科幻小说的世界里,时间机器这个主题一直备受青睐。在英国小说家威尔斯的《时间机器》里,一个醉心于时空时间

时间旅行
时间机器
机器穿梭理论的英国物理学家在圣诞节前夜突然接到未婚妻车祸身亡的消息,一时心痛万分。他决定加快步伐制造时间机器,机器终于被制造出来了,他虽然在一瞬间挽救了未婚妻的生命,却阻挡不住未婚妻遭遇另外一场事故。《时间机器》在过去一个世纪里不断被改编搬上银幕,最新一部2002年上映。

《回到未来》

从1985年到1990年,由斯皮尔伯格制作的《回到未来》三部曲以一种轻松诙谐的笔调为我们叙述了由时间旅行而引发的喜剧故事。马丁在天才博士布朗的指导下马不停蹄地修正被他无意间改动的历史,在整个三部影片中,时间跨越了130年。

《谁博士》

英国去年开始续折著名科幻连续剧《谁博士》,男主人公就是一位来自外太空的时光穿梭者,借助英国传统电话亭风格的时光穿梭机器,他带着地球上认识的一个又一个女伴,在人类历史时空中穿梭;拯救面临困境的剧作家莎士比亚,帮助英国维多利亚女王平息政变,帮地球人抵御外太空生物的入侵,这唤起了人们心中潜藏的梦想::有朝一日,一定要做一次时空穿梭的侠客。

 

游戏及漫画中的时间旅行编辑本段回目录

    * 超时空之钥
    * 时空幻境
    * 红色警戒2:尤里的复仇

    * 《哆啦A梦》(叮当猫

时间旅行能穿梭时空的机器猫

 

相关人物介绍编辑本段回目录

斯蒂芬·威廉·霍金
 

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斯蒂芬·威廉·霍金
斯蒂芬·霍金(Stephen William Hawking),是本世纪享有国际盛誉的伟人之一,被称为在世的最伟大的科学家。现年60岁,出生于伽利略逝世周年纪念日,剑桥大学应用数学及理论物理学系教授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家。70年代他与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家”。

他还证明了黑洞的面积定理。霍金的生平是非常富有传奇性的,在科学成就上,他是有史以来最杰出的科学家之一。他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务,那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个荣誉学位,是皇家学会会员。

他因患卢伽雷氏症(肌萎缩性侧索硬化症),禁锢在一张轮椅上达20年之久,他却身残志不残,使之化为优势,克服了残废之患而成为国际物理界的超新星。他不能写,甚至口齿不清,但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却出色地遨游到光袤的时空,解开了宇宙之谜。
     
霍金的魅力不仅在于他是一个充满传奇色彩的物理天才,也因为他是一个令人折服的生活强者。他不断求索的科学精神和勇敢顽强的人格力量深深地吸引了每一个知道他的人。

罗纳德•马莱特

现年62岁的罗纳德•马莱特是美国康涅狄格大学卓越的黑人物理学教授,他也是一名著名的“时间机器”研究者。马莱特

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罗纳德•马莱特
从50年前就开始着迷于“时间机器”的研究,因为他渴望返回过去,拯救因抽烟酗酒而犯心脏病去世的父亲。为了破解“时间机器”的奥秘,身为黑人的马莱特克服贫穷和偏见等重重障碍,不仅获得了物理学博士学位,并且还成了一名物理学教授。

7年前,马莱特在一篇论文中宣称自己破解了“时间机器”的奥秘。2001年,英国《新科学家》杂志刊登文章披露了马莱特的“时间机器”理论,多家电视台随后对马莱特进行了采访。

马莱特提出的“时间机器”理论很简单,马莱特称,他可以通过一些循环的激光束来造出时空漩涡,从而可以倒转时间,进行时间旅行。马莱特解释称,光是一种能量,而能量可以引起时空弯曲,就像巨大的旋转圆筒一样。

马莱特相信,如果同时采用4个循环的强大激光束,那么就可能造出一个时空漩涡,这个“时空隧道”看起来就像是几米外的一个光漩涡,如果你走进去,就可能抵达过去的某个时刻。

史蒂文·斯皮尔伯格 
 

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史蒂文·斯皮尔伯格
称史蒂文·斯皮尔伯格(Steven Spielberg)为“电影奇才”一点也不为过,这位以史诗片《辛德勒名单》而荣获奥斯卡金像奖的大导演,他的知名度却以《大白鲨》《E.T.》《侏罗纪公园》等著名的商业娱乐片为更多的电影迷们所知,当人们带着这种印象涌向电影院去欣赏那部黑白电影《辛德勒名单》时,却发现了斯皮尔伯格的另一个世界,一个充满智慧和理性的世界,一个真正的电影艺术的世界。

斯蒂芬·斯皮尔伯格1947年诞生于俄亥俄州辛辛那提市,其父是个电子计算机专家,其母是位颇有造谐的古典乐典演奏家。斯皮尔伯格自小便喜欢冒险与幻想,又勤于思考。12岁生日那天,其父送给了他一架袖珍摄影机,这使他对拍电影更为着迷。从加利福尼亚大学毕业后,一次偶然的机会,他去采访了环球公司电视部的总经理并因此于不久有幸成了与好莱坞电影制片厂签订长期合同的最年轻的导演。1971年,初出茅庐的斯皮尔伯格仅用十天就导演了他的第一部电视片《决斗》(《Duel》)。这部成本仅为30万美元的片子在欧洲上映时竟为环球公司赚了几百万美元,令圈内人士刮目相看。


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