熟悉相對(duì)論的朋友們,都知道狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論中,將時(shí)間的流逝與物體的運(yùn)動(dòng)速度和所受到的引力場(chǎng)大小聯(lián)系了起來(lái),從而打破了長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)于時(shí)間是一成不變的傳統(tǒng)物理觀。物體的運(yùn)動(dòng)速度越快、所受到的引力場(chǎng)越強(qiáng),那么時(shí)間的流逝就會(huì)越慢。受到相對(duì)論的啟發(fā),不少科學(xué)家和愛好者,提出了一個(gè)更為極端的情況,那就是當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度、或者受到的引力場(chǎng)強(qiáng)度,達(dá)到一定之后,是否會(huì)改變時(shí)間的流動(dòng)進(jìn)程,從而達(dá)到時(shí)空穿越這個(gè)目標(biāo)呢? 在狹義相對(duì)論中,愛因斯坦提出,物體的運(yùn)動(dòng)速度對(duì)時(shí)間的流逝速度產(chǎn)生重要影響,其前提是“時(shí)間不變?cè)怼?,即光線在傳輸過(guò)程中,其速度不因參照系的改變而發(fā)生改變。通過(guò)洛侖茲變換,推導(dǎo)出在不同運(yùn)動(dòng)速度下,人們所感知的時(shí)間流逝速度與實(shí)際時(shí)間變換的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即T=t0/√(1-v^2/c^2)。通過(guò)這個(gè)公式,我們可以看出,當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度越接近光速,那么所監(jiān)測(cè)到的時(shí)間流逝速度就會(huì)越慢,理論上,當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度等于光速,那么時(shí)間就將停止。 隨后,愛因斯坦又提出了廣義相對(duì)論的概念,使人們對(duì)時(shí)間的認(rèn)知進(jìn)一步拓展,即時(shí)間的流逝速度,不僅僅與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),還與物體受到的引力有關(guān)。如果一個(gè)物體的質(zhì)量特別大,那么對(duì)于外界的其它物體,由引力源所產(chǎn)生的引力就會(huì)越大,結(jié)果就是對(duì)周圍產(chǎn)生的時(shí)空“彎曲”程度就會(huì)越明顯。 在廣義相對(duì)論中,愛因斯坦提出了一個(gè)全新的時(shí)空觀,即在傳統(tǒng)的時(shí)空面構(gòu)造成一個(gè)由三維和時(shí)間軸共同組成的“四維時(shí)空”,而時(shí)空面是彎曲的,在這個(gè)封閉的空間中,物體的質(zhì)量將影響著這個(gè)時(shí)空面的彎曲程度。據(jù)此,愛因斯坦提出了廣義相對(duì)論中的一個(gè)著名方程,即引力場(chǎng)方程,這是一個(gè)二階非線性張量方程,理論上具有很多解,其中一個(gè)解就是黑洞。除此之外,后來(lái)的科學(xué)家還通過(guò)引力場(chǎng)方程,理論上發(fā)現(xiàn)了關(guān)于宇宙大爆炸、宇宙膨脹以及引力波等事實(shí)的理論存在。 愛因斯坦提出的相對(duì)論,雖然認(rèn)為時(shí)間在不同的運(yùn)動(dòng)和引力場(chǎng)景下,會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變,但是“光速不變?cè)怼笔腔A(chǔ)。無(wú)論是從相對(duì)論本身,還是推導(dǎo)過(guò)程中的“副產(chǎn)物”-質(zhì)能方程,都無(wú)一例外闡述了一個(gè)觀點(diǎn),那就是光速不可突破,可以無(wú)限接近,就是達(dá)不到,更不可能被突破,因?yàn)楦菊也坏侥軌蛑斡匈|(zhì)量物體達(dá)到光速的能量。 著名科學(xué)家霍金認(rèn)為,如果在一個(gè)有限的空間內(nèi),當(dāng)能量處處是非負(fù)狀態(tài)時(shí),如果想要達(dá)到穿越時(shí)空的目的,那么勢(shì)必要存在一個(gè)時(shí)間“奇點(diǎn)”,在該奇點(diǎn)上,所有現(xiàn)在的一切物理體系、物理規(guī)律都將失效,這種情況下,才有可能實(shí)現(xiàn)時(shí)間的穿越。然而,從現(xiàn)在的觀測(cè)條件和理論技術(shù)體系下,我們?cè)谟钪嬷惺歉緹o(wú)法找到這樣的奇點(diǎn)的,從某種意義上說(shuō),時(shí)空穿越所必須達(dá)到的三個(gè)基本條件:有限空間、非負(fù)能量和時(shí)間機(jī)器中,非負(fù)能量這一點(diǎn)就很難進(jìn)行突破。 其實(shí),早在1949年,一位叫做哥德爾的科學(xué)家,提出了一個(gè)特殊的“宇宙模型”,即不發(fā)生膨脹但高速旋轉(zhuǎn)的宇宙,由于高速的旋轉(zhuǎn),使得宇宙中出現(xiàn)了超強(qiáng)的時(shí)空彎曲,形成了所謂的“時(shí)間閉環(huán)”,如果能夠找得到“時(shí)間閉環(huán)”,那么就有可能進(jìn)行時(shí)空穿越,很可惜,幾十年過(guò)去了,不但科學(xué)家找不到這樣的“閉環(huán)”形態(tài),而且最后確認(rèn)的宇宙形態(tài)也不是這種結(jié)構(gòu),至少可觀測(cè)宇宙不是這樣的,我們的宇宙是一個(gè)目前處于快速膨脹的宇宙,也沒有所謂的快速旋轉(zhuǎn)。 對(duì)于“時(shí)空穿越”,長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)的種種打擊,使得人們對(duì)之越來(lái)越持有懷疑,但是科學(xué)探索的腳步一直沒有停歇。后來(lái),在1988年的時(shí)候,美國(guó)科學(xué)家羅森帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì),又提出了“蟲洞”的理論,認(rèn)為在宇宙時(shí)空中,存在著一種和“黑洞”相對(duì)應(yīng)的“白洞”,黑洞擁有超強(qiáng)的引力、對(duì)物體無(wú)限吸引,而白洞具有超強(qiáng)的斥力、對(duì)物體無(wú)限排斥,從黑洞中進(jìn)入的物體,通過(guò)“蟲洞”與白洞相連。由于黑洞、白洞和蟲洞都具有強(qiáng)大的引(斥)力,對(duì)周圍時(shí)空產(chǎn)生超強(qiáng)的彎曲效果,那么如果我們?cè)谟钪嬷姓业较x洞,那么就相當(dāng)于把宇宙空間折疊,從而實(shí)現(xiàn)從黑洞經(jīng)蟲洞到達(dá)白洞的穿越效果。 根據(jù)愛因斯坦的廣義相對(duì)論,無(wú)論是黑洞還是白洞,都是引力場(chǎng)方程的極端解,它們完全可以單獨(dú)存在,即使白洞存在(目前還沒有確切的證據(jù)),也非一定會(huì)與黑洞通過(guò)蟲洞來(lái)連接。 那么,如果存在蟲洞,而且還連接著黑洞和白洞,那么它們之間必然會(huì)有一個(gè)質(zhì)量非常大、引力非常強(qiáng)、密度非常高的“奇點(diǎn)”,而在奇點(diǎn)之外,還會(huì)存在著一個(gè)事件視界,凡是處于內(nèi)部的物質(zhì),都將會(huì)受到巨大的引力拉扯作用,一個(gè)向內(nèi)吸,一個(gè)向外吐,物質(zhì)的存在形式極有可能被撕扯成亞原子的狀態(tài)。而如果存在一個(gè)“安全”的蟲洞,科學(xué)家們測(cè)算,其直徑至少需要1光年。 與此同時(shí),在黑洞和白洞之間,對(duì)時(shí)空的巨大彎曲,現(xiàn)在看已經(jīng)違反了平均類光能量條件,如果維持蟲洞的穩(wěn)定,必須提供足量的負(fù)能量來(lái)支撐,否則物質(zhì)必然會(huì)無(wú)限地向著奇點(diǎn)處坍縮。而據(jù)科學(xué)家們測(cè)算,即使一個(gè)小型的蟲洞,要維持它的存在,所需的負(fù)能量,如果轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量,那么相當(dāng)于整個(gè)銀河系所有物質(zhì)質(zhì)量總和的100倍以上。從目前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平看,我們對(duì)宇宙中的暗物質(zhì)、暗能量還知之甚少,更別提發(fā)現(xiàn)如此大規(guī)模的暗能量聚集區(qū)了,因此,蟲洞理論目前僅僅是處于猜想階段,即使想探測(cè),我們都找不到什么途徑。 而且最為關(guān)鍵的是,即使找到了連接黑洞和白洞的蟲洞,也實(shí)現(xiàn)了從中間進(jìn)行穿越的目標(biāo),我們也很難實(shí)現(xiàn)時(shí)間的穿越,因?yàn)樵诖┰降倪^(guò)程中,僅是實(shí)現(xiàn)了空間的彎曲連接,從宇宙的一端進(jìn)入到另一端,但速度仍然沒有突破光速,根本不可能回到過(guò)去,只是在“出口”處出來(lái)時(shí),我們感覺經(jīng)歷的這一段,所流逝的時(shí)間非常短而已。 |
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來(lái)自: 文化學(xué)者 > 《時(shí)間空間海洋地下》