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时空旅行能成为现实吗 如何实现时空旅行
科学 | admin发表于2018年02月05日 | 1906个浏览 -
即使你永远都买不起一部时光穿梭机，想实现时空旅行从技术上来说也不是完全不可能的。这需要一部跑得非常非常快的机器，具体地说，速度需要接近3×10^8米/秒，这个速度能够使你在眨眼间绕着地球跑好几圈。3×10^8米/秒是光运动的速度，这几乎是宇宙与生俱来的速度极限。有趣的是，当物体加速到接近光速，时间就会变慢。
出于对这个现象的好奇，物理学家曾经设想，如果让双胞胎兄弟或姐妹中的一人乘上星际飞船作太空遨游，而另一个则留在地球上生活，结果会是怎样。那就让我们设想一下这个也许会发生在遥远的未来的故事吧。
假设贝丝和芭比是双胞胎，都是30岁。贝丝是一位宇航员，而芭比则是一个新闻记者。贝丝刚刚接到一项飞行任务，这可能会成为她一生的使命：乘坐宇宙飞船到邻近的一个恒星系统去考察。芭比会为她工作的报社全程报道这次航空旅行。目的地距离地球96万亿千米，大约10光年的距离。贝丝乘坐的宇宙飞船以光速的90%的速度运行，照此推算，从地球上出发到回到地球需要22年的时间。
在这段时间里，芭比结了婚，生了两个孩子，而且头发都变花白了。但这段时间对于宇航员贝丝来说却是另外一番情景。当宇宙飞船以极快的速度穿梭于星际时，船舱内的钟表悄悄地放慢了脚步。并不是表没电了或是坏掉了，而是时间本身为飞船和飞船上的成员放慢了节奏。然而飞行员们自己却感觉不到丝毫的变化，对于他们来说，1分钟仍然是1分钟，并没有多出1秒钟。但在贝丝出发之后，飞船上的时间和地球上的相差越来越多了。
成功完成任务之后，宇航员们返回了地球。当飞船进入太阳系时，船舱里的电子钟显示这次太空旅行花了10年时间。当飞船途经冥王星时，贝丝刚好庆祝自己40岁的生日。贝丝和芭比都知道这种时间变慢的效应会发生，但当两 姐妹重逢时，她们仍然很震惊。贝丝是一位40岁的中年女子，而芭比已是迈向老年的52岁的妇人了。两姐妹不再像是双胞胎了。芭比如今已不再年轻，她把这次太空旅行看作是年轻时的回忆。而贝丝则有些茫然：22年过去了，这个世界发生了很大的变化，对于她来说，相当于经过了10年的长途旅行来到了12年后的未来。
这种时空旅行的创意灵感来自于阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论，该理论描述了运动给时间、距离和质量带来的影响，更接近光速的旅行将把宇航员们送到更遥远的未来，比如说1个世纪之后。虽然我们现在仍不能制造出可以如此高速运行的飞行器，但我们仍然能从相对低速的运动物体身上观察到这种效应。
科学家们曾在超音速飞机上装上非常精确的时钟，在飞行结束后，他们发现时钟整整慢了1秒钟。在爱因斯坦的广义相对论中，他预言，随着引力的增加，时间也会变慢。依据这个预言，有人提出这样的设想，也许我们可以利用宇宙中具有极大引力场的天体结构，比如黑洞，帮助年迈的老人重返童年。
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