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爱因斯坦“时间旅行”----永远的科幻

时间:2007-04-24 00:00来源:www.kxwsl.com 作者:作 者:陈 跃 点击:
爱因斯坦“时间旅行” ----永远的科幻 作 者:陈 跃 如果有一天,你的孩子说:长大以后他要乘坐超光速火箭,再“回到过去”看看的时候,你是为你孩子的聪明而感到高兴呢?还是苦涩的告诉他:这只不过是科幻故事,人类是永远无法回到过去的呢? 最近几十年间
  

爱因斯坦“时间旅行”----永远的科幻

 

作 者:陈 跃

 

如果有一天,你的孩子说:长大以后他要乘坐超光速火箭,再“回到过去”看看的时候,你是为你孩子的聪明而感到高兴呢?还是苦涩的告诉他:这只不过是科幻故事,人类是永远无法回到过去的呢?

最近几十年间,“时间之旅”的故事屡屡在各种媒体上出现,故事的情节大同小异:某人乘座时间机器回到过去、或者奔向遥远的未来。例如:电影《时间线》(Timeline)、《救世主》(The One)、《时光骇客》、《回到1872年》、《时间机器》、《未来战士》、《12猴子》、《2009迷失记忆》、《星门》、《失落的世界》(The  Lost World)、《重返中世纪》、《碧血长天》、《穿越时空爱上你》、《蝴蝶效应》等电影片都描述了时间旅行的故事。在人们观看这类影片的同时,有人就会怀疑,世上真的有时光隧道或者虫洞存在吗?

关于虫洞、时空隧道之类的观念,并不是科幻电影编导们的凭空想象,而是源于爱因斯坦的广义相对论。 1935年,爱因斯坦和罗森根据广义相对论推导出,在特殊的时空结构中存在一条贯穿空间和时间的隧道。这条通道,被称为爱因斯坦-罗森桥。但是最初的推导这座桥是无法通过的,任何物质想要通过,它就会被撕裂。然而1936年克尔得出一个解,表明有可能存在着可以通过爱因斯坦—罗森桥,这时它就变成一个“虫洞”——通往另一宇宙的通道。如今不少科学家相信,“虫洞”可以进行时间旅行,还能够通往不同的空间。甚至当代最著名的物理学家霍金,在他的经典之作《时间简史》中,也承认虫洞是提供时空旅行的关键。只要有一种巨大的能量打开虫洞,就可以实现时空旅行。

“双空位悖论”彻底否定了“时间旅行”的可能性,那些“时间之旅”的影片属于科幻类的娱乐片,千万不要把它当作严肃的科教片来对待,“时间旅行”是不可能实现的。

“双空位悖论”的含义是什么?

在宇宙空间中任何物体运行的轨迹,可以看作是一条曲线(包括封闭曲线),在沿物体运动的曲线方向上任意取三点(A、B、C),当物体从A点运动到B点时,从空间概念上看:A点已经是一个空位,该物体已经在B点了,同理,空间点C虽然是存在的,但是没有物体存在,也是一个空位。举例说明:1900年地球在A点,2006年地球运行到B点,这时,地球人乘座超光速火箭回到A点,在A点找不到地球,只有空间概念上的空位A点;同理,地球人在B点乘座超光速火箭赶到C点,C点其实也是一个空位,地球还在B点与C点之间运行。这就是“双空位悖论”。

根据“双空位悖论”原理,我们可以认为:时空旅行回到过去,不论从理论上推导还是从实际技术上看,都无法实现的。

 

爱因斯坦相对论等科学理论证明:通过穿越“时空隧道”回到过去和未来是可能的,许多看过史蒂芬·霍金《时间简史》的人相信,越过时间之门,与过去或未来的世界进行沟通是可能的,当然还有我们国内一些著名学者也同样认为“时间旅行”在理论上是可行的。

分析一下“时间旅行”的原理,存在诸多问题:(1)爱因斯坦发表著名的狭义相对论和广义相对论表明,从他的理论上证明“回到过去和未来是可能的”,但是相对论又告诉我们:超光速的物质是不存在的,这就产生了矛盾。(2)即使能够实现人们“回到过去和未来”,又该如何解决随之而来的逻辑混乱——“外祖母悖论”。(“外祖母悖论”的意思就是说:如果某人回到过去,把他的外祖母杀死了,或者误杀了,外祖母就不存在了,那么他的母亲同样也不存在了,他自己也不应该存在了。既然他不存在,又怎么去杀他的外祖母?)。(3)时空旅行在技术上无法实现。4关键问题是:“双空位悖论”彻底否定“回到过去或未来”的可能性。

时空旅行的话题属于科幻类、娱乐类范畴。我们有的专家在学校讲台上、在电视上、报纸上开办“时空之旅”的讲座,把它当作科普知识讲座来讲,是不妥当的。最让人费解的是,那些科普演讲者在最后往往是这么讲:“随着科学技术水平的发展,人类是有可能实现时空旅行的。” 在这些科幻作品的影响下,许多人甚至一些科学家也认为“时空隧道”有可能存在,人类早晚有一天会制造出自己的时间机器进行“时空旅行”,还能够改变某些历史或者未来。

怎么看待爱因斯坦“穿越时空隧道回到过去和未来是可能的”这一个观点?

   首先应该假设:有超光速火箭的存在,然后才能够得出这样的结论:“乘坐超光速火箭能够看到过去的事件”。举个例子:比如10年前,有人在地球上朝某个特定的天空方向放电影,10年后的今天,我带着(电影)屏幕乘坐超光速火箭也朝这个方向赶,当赶到它的前方时,展开屏幕,这时我们在屏幕上可以看到10年前从地球上放出的电影,同样也可以称作:“看

到”10年前的“事件”。如果乘坐超光速火箭去未来,那么只能够是理论上的一个空位,什么都不会出现。因此,爱因斯坦“穿越时空隧道回到过去和未来是可能的”这一个观点应该这样表述:能够“看到过去”(的事件);去未来是不可能的。

怎么看史蒂芬·霍金对于回到过去“能否干预历史”的讨论?

从上面的分析得知:“时间旅行”本身就是一件不可能的事情,霍金再接下去讨论不可能以后的事情已经无意义了,不过霍金本人是倾向于“不能干预历史”的,这有可能是:霍金受爱因斯坦“能够回到过去”的观点以及“外祖母悖论”解释的观点双重影响的结果。然而被称为当今最伟大的“爱因斯坦”的蒂芬·霍金能够提出“能否干预历史”这样的问题,让人质疑,真是把科学家搞糊涂了,他是在讲科学?还是讲科幻?

科幻作品是影视娱乐的一个热点,但是科幻作品也应该有一定的科学依据,“时间旅行”被纳入科学领域进行探讨,则是在1915年爱因斯坦广义相对论发表后,一些科学家在爱因斯坦方程中得到了允许时间旅行的解,但是更多的物理学家则把时间旅行和科幻小说中的流行情节一样对待-----差不多归入UFO一类。

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