時空隧道真的存在么?如何才能實現時間旅行?

來源:鐘銘聊科學    2019/11/10 20:05:10
責任編輯:張小俊
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本文參加百家號 #科學了不起# 系列征文賽。

時空隧道有可能么?

雖然人類文明已經有數千年了,但是在大多數的時間里,人類的科技水平一直都在低谷。人類科技水平開始崛起的時間大概是在300年前,從牛頓發表了《自然哲學的數學原理》開始,因此,他也被譽為近代科學之父。

牛頓之后,人類社會開始了三次工業革命,分別是蒸汽時代,電氣時代和信息時代。而也有人說,我們正在開啟第四次工業革命,以大數據和人工智能為主導。每次工業革命都給人類社會的生產力帶來了大幅度的提高。

一開始,尤其是牛頓時代以前的人,或許根本想不到人類的科技水平有朝一日可以發展成現在這副模樣。而時光隧道其實應該說是我們這個時代的幻想,有點類似于牛頓時代之前的人幻想飛上太空一樣。因此,從這個角度來看,我們似乎還有點機會去實現這個幻想。不過,僅僅從我們目前的認知來看,實際上,時光隧道是幾乎不可能實現的。那為什么這么說呢?

蟲洞

按照我們目前的科學理論,唯一可以時間時空穿越的其實是蟲洞。

那蟲洞到底是什么呢?這其實來自于愛因斯坦的廣義相對論。廣義相對論的引力場方程可以推導出一些特殊的結果。比如:黑洞就是廣義相對論引力場方程的一個特殊的解。最早其實是史瓦西在愛因斯坦提出廣義相對論后半年內就提出來的,并由愛因斯坦幫忙發表了。

不過,這之后科學家花了很長的時間才找到了黑洞,在去年,科學家拍攝到了黑洞的照片。因此,黑洞其實是有真憑實據的存在。

而廣義相對論預言的白洞和蟲洞如今還只是停留在理論階段。其中蟲洞是愛因斯坦和他的助手羅森在求解廣義相對論時得到的一個結果,他們假設黑洞和白洞需要透過蟲洞進行連接,提出透過蟲洞可以做瞬時間的空間轉移或者時間旅行。后來,這個蟲洞就被稱為愛因斯坦羅森橋。

但由于根本沒有觀測到過這類似的東西,因此,蟲洞被科學家們給擱置了很久。后來,到了上世紀60,70年代,才開始有人研究這方面的理論。

按照目前的研究成果來看,蟲洞很可能存在于微觀世界當中,而且屬于轉瞬即逝。如果要讓蟲洞張開,需要灌入奇異物質,是一種同時具有時負能量和負質量的物質。當然,后來這種物質粒子也確實找到了。

不過,蟲洞一如既往地沒有找到。而通過科學家們的計算,他們發現,如果要把一個蟲洞打開到足以讓人駕駛飛船穿過實現時間旅行,那至少需要6倍的宇宙物質總量的奇異物質。基于這一點,至少我們現在即使找到蟲洞也是萬萬做不到的。

因此,我們才會說,蟲洞還停留在理論階段,找不到,也實踐不了。但這并不意味著未來實踐不了,畢竟未來的科學會如何發展,我們誰也說不準。

許多科幻電影其實都用到了蟲洞的概念,比如:星際穿越當中,男主穿越了蟲洞。而在早期的一部科幻小說和電影《超時空接觸》當中,也首次把蟲洞的概率引入到科幻作品當中。影片中女主就是穿越了蟲洞和外星人進行了交流。

霍金的晚會

有意思的是,霍金就認為:未來的人類是可以做到的這一點。為此,他還辦了一場酒宴,希望未來穿越到現在的人可以來赴宴。

不過,為了證明是給未來人類的,所以他在直到晚會結束,才發出邀請帖,邀請未來的人類來家里一敘。當然,你也肯定想象到了,這場宴并沒有任何一個人手持著請帖前來赴宴。

當然,我們并不能因為這一場宴會就否定了穿越時空的可能性,或者時空隧道存在的可能性。但同時,如果非要說這些東西存在,我們還需要真正觀測到才行。

總結

最后,我們總結一下,目前關于時空隧道的相關理論,只有蟲洞這一個理論。這是從廣義相對論推導出來的一個結果,也被稱為愛因斯坦羅森橋。不過,目前關于蟲洞只停留在理論,還沒有任何觀測的石錘。因此,我們還不能認定“蟲洞”就存在。

不過,以上也僅僅是基于我們的理論,隨著科學的發展,日后還會不會出現新的理論或者發現時光隧道還未可知。因此,目前還沒有辦法斷言時光隧道就是不存在的。

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