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什么是“虫洞”:

在广义相对论发表后不久,1935年爱因斯坦就在理论上发现了“虫洞”--也就是由两个相连的“黑洞”所构成的时空结构中的“豁口”的存在--一条贯穿空间和时间的隧道。也就是说,只要能够建造一个稳定的虫洞,就可以跨越时间和空间。数学家把这种情形称作“多连通空间”(multiply connected space)。但理论家一直未搞清,虫洞仅允许光线通过?抑或飞船也能穿行?到了1988年,美国加州理工学院的桑恩和摩立斯终于得出了结论:虫洞的两端皆可出入,并非像黑洞那样是一种单向通道,只进不出;再者,旅行者在虫洞内仅受到一般的拉力,不像在黑洞中。并且,该大学柏克莱分校的吉普·索恩(Kip Thorne)教授还提出:光找到这样一个“虫洞”还不够,还必须使它的开口时间足够长,这样才能让人有足够的时间钻入它。因为根据量子理论,这个虫洞在强力的作用之下,将于瞬间关闭。有一种假设是利用开斯米效应(Casimir effect)等量子方式向“虫洞”里灌输反物质(Otone),这样就可以延长虫洞开启的时间。并且,同样利用反物质将其“扯大”,钻出一条长度约为一光年的“时间隧道”。这样一条“时间隧道”,便是由“现在”通往“过去”的“快捷方式”。这需要融合爱因斯坦的“广义相对论”和量子力学理论,创造出一个全新的量子引力论。著名的洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Lab)的科学家已在如何利用虫洞方面进行开拓。他们对反物质有了更深的研究:一直以来,这种奇怪的反物质只存在于理论之中,而今他们已成功地证明,反物质也存在于我们的现实世界之中。并且得出结论:虫洞的超强(引)力场,也一样可以通过反物质来中和。(“正物质”和“反物质”有一很有意思的差别,前者拥有“正质量”,能产生能量,后者具有“负质量”,却可以吸去周围的能量。)而实际建造一个虫洞要分3步:第一步,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。第二步,使虫洞稳定下来。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。负能量会抵制虫洞变为密度无穷大或接近无穷大。换句话说,它阻止了虫洞演变成黑洞。第三步是牵引虫洞。一艘具有高度先进技术的宇宙飞船将虫洞的入口互相分离开。如果两个埠都放置在空间中合适的地方,那么时间差将保持恒定状态。假设这一差值是10年,一名宇航员从一个方向穿越虫洞,他将跳到10年后的未来,反之,宇航员若是从另一方向穿越虫洞,他将跳到10年前的过去。这听起来像科幻,但已是一个美国宇航局拟资助的真实的研究项目。

甚至还有物理学界权威认为,在我们这个世界里虫洞就可能以普朗克长度(约10-33公分)这种极微的尺度下自然存在。虽然这只有原子核的1/1020那么小,但在理论上,这么小的虫洞,只需要一束能量脉冲便可将之稳住,接着便可将它膨胀到可资使用的大小。因此,如果已经有某个超文明可以驾驭它的话,那么甚至完全可以在地球表面某一特定区域建造。1979年, 美国和法国科学家利用仪器,在百慕大魔鬼三角附近海底发现了金字塔。其由特殊材质所造,塔底边长约300米,高约200米,塔尖离海面仅100米,比埃及金字塔大得多。塔下部有二个巨大的洞穴,海水以惊人的速度从洞底流过这里。也就是说,迄今为止人类在地球上所发现的最大的金字塔位于同处于北纬30度的百慕大三角,这就足以证明百慕大魔鬼三角与埃及金字塔之间存在着让人意想不到的密切联系。从另一方面来考虑,如果未来文明出现了由人工制造的时间隧道,那么必然从远古至未来在外层空间甚至地球表面某一特定区域存在着时间通道的入口。由百慕大三角区域所发生的大量飞机与轮船神秘失踪事件,并且恰好又有UFO以及USO频繁出没,因此完全有理由将此作为(时间通道入口的)最大嫌疑对象。

(事实上,此处也的确发生过多起时空扭曲事件:1966年1月6日从阿鲁巴岛出发的“尤里西斯”号双桅帆船在百慕大三角神秘失踪,却于1990年突然出现在委内瑞拉加拉加斯市郊的海滩上,船上的三个水手的年龄和生理状况跟24年前并无差异;1955年一架飞越百慕大三角海区时失踪的飞机于1990年完整无损地飞回原定目的地机场,其中一名飞行员的出生证表明他现在已有77岁,但他看起来只有40出头;1954年由洛根和诺顿所乘坐的热气球在魔鬼三角地带神秘失踪,经多方查找,仍无下落。1990年春在古巴的春季热气球比赛中,那只失踪36年的热气球在消失处又突然出现……)

假如技术上的诸多难题都被克服了,时间机器的生产将会打开充满悖论的潘多拉盒子。关于跨时间旅行最后还有一个悖论至今没有人可以解决。举个例子来说,如果一个人真的“返回过去”,并且在其母亲怀他之前就杀死了自己的外祖母,那么这个跨时间旅行者本人还会不会存在呢?对于“外祖母谬论”,现今最受物理学界所推崇的解决方案是“多重宇宙”理论——世界不是只有一个,而是有许多平行的世界。1957 年物理学家 Hugh Everett 根据量子力学提出“多重世界理论”,认为宇宙从“大爆炸”开始的演化过程上,如分叉路般不断地分裂为二,歧异点是某件关键事件引起的量子转移,而分出的世界便产生差异,成为多重“平行世界”或“等次元宇宙”。(迄今为止,在理论上又可分为三类:量子力学多宇宙体系、广义相对论多宇宙体系、涡流增压多宇宙体系。)并且,近年来物理学家Stephen Hawking 又指出:无数个宇宙通过“虫洞”相互连结。你回到过去,但那不是你自己的世界,而是和你的历史相似的等次元宇宙。这样,即便你打死了自己的外祖母,她在那个世界也的确死了,但当你回到未来时,她依然活得好好的。但是,如果真是这样的话,那么大量的有关时间倒流的事实证据也就无从解释了。要解决此矛盾,需要创造一个全新的假设——“镜子理论”。打个比方:我们单凭自己的肉眼就能直接看到自己身体表面的大部分部位,但是不通过镜子是永远也无法看到作为产生(自己)视觉感观的物质基础的(自身的)头部,之所以无法看到自身头部是由于视线受到了空间上的限制。同样道理,所谓的“镜子”代表了与历史相似的“等次元空间”;而“头部”即代表了历史中自己的祖先以及过去的自己(作为构建了“现在的自己”存在因素的物质基础)。也就是说,通过“时间倒流”,时间旅行者的确能够回到真的历史中,但由于受到了时空上的限制,时间旅行者是永远也无法与历史中自己的祖先以及过去的自己发生直接的接触与联系的。谋杀自己的外祖母只能在“等次元空间”中存在。因此:由于过去的物质,现在的物质,将来的物质在某些性状的本质上是有所区别的。时间旅行者一旦即将与历史中自己的祖先以及过去的自己发生接触,那么作为时间旅行者本人在我们这个世界的历史中所存在的因素就将消失,就像百慕大魔鬼三角突然神秘失踪的轮船和飞机那样,而只能存在于“平行宇宙”中。

这样,既解决了“外祖母谬论”,同时又为远古地球的确受到过未来文明影响提供了理论基础。

物体超过光速后时间会倒流吗

穿越时空,探索未来

我们生活在一个奇妙无比的宇宙中。只有凭借非凡的想像力才能鉴赏其年龄 、尺度、狂暴甚至美丽。在这个极其广袤的宇宙中,我们人类所处的地位似乎微不足道。因此我们试图理解这一切的含义,并了解我们在宇宙中的角色。”伟大的物理学家史蒂芬.霍金就是在这种优美的语言下开始他的时空之旅的。虽然我只是一名中学生,但我一样怀着一颗好奇、疑问以及众多共鸣,与史蒂芬.霍金先生开始了这次奇妙之旅的。

现在就让我讲说这一切。

所谓扭曲的空间就是指:时空是个圆形的,循环往复,永无止境。时间分三个阶段:过去 、现在、未来。当时空走到尽头时,就会从未来再次顺向回到过去,这就是扭曲时空。

尽管迟至哥伦布时代,人们还普遍认为地球是平的。但在公元前340年左右,希腊哲学家亚里士多德便写了一部《论天》的著作。里面指明地球是圆的,道理很简单:我们每次在海上航行时,如对面有船驶来,因为地球是个球体,所以一般从地平线上驶来的海船,它的桅杆和船帆先显露出来,随后才是船体。所以人们认为地球是一颗围绕太阳转的球体。

要想更深了解宇宙,我们必须从牛顿之宇宙及定律说起。1687年牛顿在《自然哲学的数学原理》中指出:“只要物体不受到任何力的作用,它就会以相同的速度保持直线运动。”,它被称作牛顿第一定律。牛顿第二定律指出:当力作用到一个物体上时,物体将会加速,或者改变其速度,其改变率和力成正比。物体的质量越大,其加速度就越小。牛顿引力论还描述了如何确定一种特殊类的力,即引力的强度。 正如我们说过的,该理论陈述,任何两个物体都相互吸引,其引力与每一物体的质量成正比。这样,如果其中一个物体的质量加倍,则两物体间的力就变成2倍强。

现在你可以看到,为何所有物体以同样速度下落。 根据牛顿引力公式,具有2倍重量的物体将受到往下拉的引力,但是它也有2倍的质量。这样,按照牛顿第二定律,每单位力的加速度将被减半。根据牛顿定律,这两个效应刚好相互抵消掉。因此,不管物体的重量多少,它的加速度相同 。因此,物体相离越远,引力就越小。这也足以解释地球的引力和运转。在这里有一个问题:如果根据第一定律,那么是谁给了地球最开始的力,使地球转动呢?否则我们也不敢肯定,到底是地球在运动,还是地球身边的宇宙在运动?现在人们也只能说:地球在自转和围绕着太阳公转。

在宇宙中还有一个非常重要的力叫引力。在广义相对论中,有一个故事:一对双胞胎分别住在山顶和山脚,当他们几年后见面时,发现住在山上的那个人比山脚下那个人老了五六岁,这就是因为在地球表面上引力效应不同的结果。所以,在有不同引力效应的地方,时间也会有所差距。这样人类对穿越时空产生了遐想。记得爱因斯坦说过一句话:一个物体的速度高于光速,便会穿越时空。因此可以证明空间是互相扭曲的。因为只有当空间扭曲时,时光才会像圆圈一样循坏往复,永无止境。

还有一个问题,人类不是一直要超越时空吗?其实旅行未来是可能的。那也就是说,相对论显示人们可以创造一台时间机器。时间机器使你在时间中往前跳跃,但是我们今天还没有实现这个技术。但是它只不过是一个技术问题。这台机器发射速度必须接近于光速或超越光速。有句话叫做“时间倒流”,如果一个人从地球旅行到很远距离以外,但它可能在出发的前一天已经到达那个地方。也很容易看出时间旅行意味着超光速旅行:在你旅程的最后阶段做逆时旅行,就能够使你的整个旅行,在你希望的任意短的时间内完成,而这样你就能以不受限制的速度进行。但是我们要知道,想穿越时空必须冲破光速壁垒。经过实验,人类最多也只能把粒子加速到光速的99.99 %,不管我们输入多大的功率,也不可能穿越光速壁垒。

然而,可能还有出路。你也许可以把时空卷起来,使得在A,B之间有一条近路,这就是虫洞。它是一个时空细管,把两个几乎平坦的相隔遥远的区域连接起来。所以如果虫洞存活的话,它们可以为空间中相距遥远的点之间提供捷径。

但你可否想过一个问题:如果真如人类所想,外星人真的发明出时光机,那么为什么最近外星人没有看望我们地球人?难道说是外星人的文明历史在一夜之间全部消失了么?

不!有没有想过,这跟宇宙的大爆炸有关。也许,所谓的外星人也正是地球人的未来人,只是因为宇宙的膨胀,导致宇宙爆炸了,人类被毁灭了。还有一种可能,外星人在宇宙爆炸的前一刻,乘着时光机以高于光速的速度穿越时空,回到过去了,文明消失了,再也来不到地球上了。只能等到现在的人类经过宇宙爆炸后再实现。因此,人类和未来人永远差着半个时空,永远无法见面。这也利用了爱因斯坦的相对论,因为时空是圆形的,未来人完全有能力让时空倒流,回到过去。我想,当时的恐龙时代就是在一夜之间因时空走到尽头,导致宇宙爆炸,于是新的文明开始了。

还有一种可能,未来人根本没有发明时光机,而是在地球附近有某个行星发生了氦聚变,爆炸后形成了黑洞。人类被潮汐力吸进了黑洞并全部灭亡。如果问人类为什么会灭亡,道理很简单,因为黑洞引力随距离减弱,由于你的脚部比头部离地球中心近1至2米,地球对你的头部的拉力小于脚部受到的拉力,我们虽然在平常察觉不到这样的差别,但在黑洞的表面人类必然会被引力撕裂(因为黑洞的引力实在是太大了)。

还有一种假设,人类还是发明出了超光速,但可知道人类为什么不希望太阳附近有黑洞出现。因为引力是宇宙中最强大的力,它可以吸食光,所以如果我们以超光速前进,也许会被黑洞所吸进。或者被引力干扰了超光速的前进路线,以至于去了在现实根本就不存在的地方,从此灭亡。

但我相信到时科学家只能尴尬地说出:没有办法制止这一切。看似人类是最强大的生物,可以统治一切,但宇宙中还存活着另外一种超乎人类想象的东西--------引力。它可摧毁一切,也可以在一夜之间摧毁人类几千亿年的文明历史。我想,爱因斯坦和牛顿在证明出相对论以及三定律后,也许已经设想到宇宙爆炸的那一天——时光的尽头。五千万年前的伽玛射线将再次放出,经爆炸后新的生命诞生,到那时,也许人类才是旁观者。

因此,我认为时空是扭曲的。虽然人类表面上统治、拥有了宇宙,但最终人类将被宇宙控制,宇宙也许才是最终的统治者。

物体超过光速后时间会不会倒流,目前还是属于一个受争议的问题的。

一,时间会倒流的观点

1,爱因斯坦的相对论认为:当物体的速度达到光速时,时间就会停止;当物体的速度超过光速,时间会倒流。

2,物质越接近光速,它的时间流逝的就越慢.(相对于别的物质来说).一旦物质等于光速,时间就会停止流逝.当然,越接近光速,所付出的能量也就成n次方的加大.要是真的超过光速了,理论上这个物质的时间就会出现倒流。

3,当速度超过光速,将能够赶上以前的光,看到过去的事。时间倒流只是找到以前的光,人只能看到事件的光,没有声音,没有相应的物质空间。形象的打个比方:当自己与一辆车同行,如果车的速度和自己一样快,那车和自己相对来说是静止的,而如果自己的速度比车快,对于自己来说车正在倒退,时间也是一样,一个物体如果超过光速,时间将会倒流。

二,时间不会倒流的观点

在相对论中,时间流逝与速度的关系是这样的。

1,t1,t2是观察者的两个时间点,t1',t2'是运动者的两个“相同”的时间点,两个时间点之差即“时间的流逝”,u是运动者的速度。

2,经常听说的,速度越快,时间越慢就是从这条公式中导出的,那么可以清楚的看见,当u>c时,t2'-t1'并没有变成一个负数,而是一个虚数。所以相对论是不能推出“时光倒流”的可能的。

科学家们曾一度研究存在超越光速的可能性,幻想着有一天能够造出超光速运动的火箭来.这样,人们只要乘上这种火箭,就可以追上地球上发出的光信号,从而看到地球上过去发生的事情.这意味着在超光速的条件下时间将会倒流,人们将先过明天,再过今天,然后再过昨天.或者说,一个人先变成老翁,在当青年,少年,再 变成婴儿.这种现象对于生活在我们这个物理世界的人是难以想象的。

大家知道,如果在以声速飞行的喷气式战斗机上发射一枚导弹,它相对于这架飞机的速度也相当与光速,那么,在地面上的人看来,这枚导弹将以两倍于声速的速度向前飞行.这是根据经典物理学速度的合成公式得出的结论.但是,如果在以光速飞行的火箭上发射一束光,那么,这束光对于地球上的观察者来说,是否会以两倍的光速向前传播呢。这个问题曾一度使科学家大伤脑筋.直到上个世纪末,美国科学家迈克尔孙和莫雷合作进行了一个著名的实验,才使这个问题有了基本明确的答案.他们证实了这样一个重要的结论:光速在真空中的速度永远不变,不管在什么观察系统里测量它,也不管发射光速的光源是否在运动都一样.这说明光速是我们目前所知的自然界里的“绝对冠军”,是运动的极限.因此,时间永远也不会倒流。

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