隐藏在爱因斯坦相对论里的秘密,我们是否可以让时光倒流?
一个物体飞行的速度越快,那么它感知到的时间则会越慢,一个物体在它周围的引力越强时,那么同样它所感知到的时间也会变慢。
当一个物体的速度达到光速的时候,在它周围的时间将会处于静止状态。
按照这一套思路来推理的话,那么我们脑洞大开来思考,如果一个物体的速度超越了光速,在超光速的加持下,那么它所感知到的时间会不会处于一种倒流的状态?
而此时的它也就可以实现所谓的时光倒流,穿越回到过去。
大家好,今天我们来聊爱因斯坦的相对论,一起来解释时间与速度引力的变化规律,来进一步分析一下我们这个宇宙中到底是否真的存在时光倒流的物理规律。
20世纪初,当时的爱因斯坦还是瑞士专利局的一名小职员。年纪轻轻的他在科学界绝对算得上是一名独挡一面的天才。
他发表了广义相对论和狭义相对论,该理论被发表出来以后,彻底颠覆了人类对时间,引力,速度等传统物理量的认知。
同时也将一直被人们奉为神一样存在的牛顿经典力学推下神坛。在相对论里,最让科学家烧脑,同样也最让人们有所感触的一个理论,就是时间随着速度和引力变化的效应。
一个物体所感知到的时间会在速度和引力变化的情况下随之发生改变。它的速度越快时,时间越慢,引力越强时,时间越慢。
我们假设一个思想实验。如果一位宇航员可以以接近光的速度绕地球飞行一周,一周过后,他再次降落到地球表面。那么此时他所感知到的地球有可能已经过去了一年或者更长的时间。
具体的时间差还要看这位宇航员在绕地球飞行的过程中,是以多快的速度,多接近光的速度飞行?
同样的道理,我们再来分析引力对时间快慢变化的影响。
假设一位宇航员可以在黑洞的附近生活一年。那么当一年过后,这位宇航员再次返回地球的时候,他此时所感知到的地球有可能已经过去了十年或者100年。
在之前的话题,我们提到过有关引力为什么会对时间产生快慢变化的效应,大家感兴趣的话,可以看一下之前的话题。
同样的道理,回到地球之后,地球过去了多少年?这就要看宇航员在黑洞附近生活的时候,这个黑洞的引力具体有多大?
不同的引力会让宇航员感觉到地球时间和黑洞时间差距有多少?
根据爱因斯坦相对论的说法,一个物体飞行速度逼近光速的过程,就是它时间变慢接近静止的一个过程。我们就拿太阳的光子照射到地球的这一过程来举例子。
处在距离我们地球大约1.5亿km之外的太阳,它所释放出来的光子在我们地球人看来光照射到地球表面的时间大概需要八分20秒左右。
如果我们换位思考,站在光子的角度来思考这一过程,也许并不是这样的。每一个光子,它们以光的速度飞向地球。正是因为它们的速度已经达到了光速,所以在它们的认知里,它们所感知到周围的时间全部处于静止状态。
在我们看来的八分20秒,在光子看来只是一瞬间就可以完成的事情。
按照所有的这一整套思路来分析。有科学家猜测。既然相对论认为一个物体的速度在增加到接近光速的这一过程,就是时间变化到静止的过程。
那么如果在达到光速之后,继续给这一物体增加速度,让它超光速飞行,那么此时这个物体所感知到的周围物体变化规律会不会可以发现时光倒流?从而达到可以实现回到过去的目的。
面对这样的猜测,爱因斯坦并没有给出正面的回答,但是我们按照爱因斯坦狭义相对论中的理论来分析,似乎可以成功的打败这一假想理论。
在狭义相对论里,有一条质增效应。大概的意思就是说,一个物体它的速度在向光速逼近的这一过程,自身的质量也会随着速度的增加而增加。
越接近光速,那么它的质量则会越大。快要达到光速的那一刻,那么此时它的质量则是无穷大。
大家试想一下,一个质量无穷大的物体,它的速度想要再增加一点,就需要无穷大的能量来驱动,给它提供动力。
而反观我们这个宇宙,在我们所生存的世界,似乎根本就不存在这样一个无穷大的能量可以提供它使用。所以这个质量无穷大的物体,想要再继续增加它的速度,是一件根本无法完成的事情。
从而达到光速也是一件遥不可及的梦想。也就谈不上什么超光速飞行。
不能达到超光速飞行,也就无法实现我们所提到的时光倒流的假想。
虽然超光速飞行不可以实现,但这也并不意味着我们人类彻底就对回到过去的探索失去了信心。
在相对论里认为,我们所生存的这个世界,是由一个三维的空间和一维在时间所组成的四维时空。爱因斯坦认为,时间和空间是一体化存在的,包括所有有关空间和时间的科学研究都应该放到同一个整体内去探索。
于是物理学家基普索恩就给出了自己的看法。
他认为既然空间和时间是一体化存在的一个整体,那么我们经常提到的被称作是爱因斯坦罗森桥的虫洞就不单单只针对于空间而言。
它不仅可以连接两个远距离的空间,还可以连接不同时间段的两个时空。
简单地说就是,在银河系内,存在着一个可以连接到仙女座星系的虫洞,那么这个虫洞一定不止是连接了现在的银河系和现在的仙女座星系,它一定是连接着现在的银河系和几万年甚至几十万年前后的仙女座星系。
根据量子力学来分析,可以连接时间和空间的虫洞,大范围地存在于量子领域。
只不过我们现在的科技水平太过于低级,而无法实现对其利用。物理学家基普索恩认为,未来的某一天回到过去一定会实现,但是即使我们可以回到过去,也只能作为一个过去的观察者。
绝对不可能改变整个历史轨迹。因为如果可以改变的话,那么时空将会错乱,时间悖论将会出现。
物理学的本质就是发现宇宙的规律,并且利用宇宙的规律,前提条件就是这种规律,必须是整个宇宙中一定存在的规律。如果回到过去,并不属于现有的宇宙,那么人类一切的探索终将是竹篮打水。
好了,本期话题就到这里了,大家对时间有什么样的看法呢?欢迎大家在评论区留言讨论,我们下期再会。
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