时间机器观后感的科学幻想如何影响我们对物理学的理解?

科学 物理 机械如图所示,两人用绳来把被风吹倒的树木扶正,则下列措施中,每个人用的力最小的是
danglank140
A力臂较大,同时由于有了一个近似于滑轮的结构,能够省一些力.
为您推荐:
其他类似问题
扫描下载二维码速度超过光速可以使得时间倒流,一般人是无法理解的.根据老爱的理论,确实会有这样的结果.
时间机器只是电影电视里面有的东西,属于科幻和虚拟的东西,不能用来与相对论相提并论.不要把这两个东西扯到一起去.
您的举报已经提交成功,我们将尽快处理,谢谢!
当年的BJLC战团成员果然不同凡响,每回小故事寓意颇深.
再说说最近论坛上发生的相互攻击事件,我们每天在一个论坛上分析研究球,应该算是很有缘份的,如果你不...
大家还关注浅谈小说《时间机器》对时间的探究
有关时间机器的作品很多,文学作品如小说《时间机器》是英国作家赫伯特·乔治·威尔斯最著名的两篇著作之一;电影《时间机器》带领人们穿越时间与空间,探索生命的起源;乔治·威尔斯的科幻小说《时间机器》,描述一位科学家通过时间旅行机器来到公元802701年的故事。
时间机器启动
从高山的起源到花朵的盛放,时间主宰了我们周遭的世界。为了深入了解时间的超级力量,我们必须反客为主,夺回掌控时间的主权,无所不用极地压缩、扩张、暂停与分割时间,藉此展现出时间是否何塑造成我们的世界与人生。将一千年压缩千分之一秒后,地球上的庞大地标-大峡谷、人面狮身像、撒哈拉沙漠和圣母峰,都不再是屹立不摇的景观,而是不断改变的地貌,像是河流冲刷坚石而过,山脉破地而起,坍不断,洋流扩张最后成为无穷大海。我们周遭的生命自有其生命节奏:金黄水母每天也会碰上交通巅峰时刻,它们成群结队地从海底深处浮至海面,追随太阳轨道而移动。鸣蝉能够深藏地底达17年之久,然后破土而出。有些生物为了生存,必须进行长远的演化计划,如小小的蜂鸟为了吸取细长花管里的花蜜,逐步变化自己的
,于是鸟与花朵就像钥匙与锁孔一样密合的天衣无缝。至于人类与时间到底有什么互动关系呢?在拉斯韦加斯,全年无休的生活已经对自然界造成意想不到的影响,人类偷天换日,缩短了水稻的生长期,交通运输工具的改革让我们以更快的速度到达更远的地区。然而人类真的能扭转时间吗?时间机器将介绍科学家目前针对一种小虫所做的研究,找出延年益寿的关键。
第1集:世界的形成
  (The World Shaped by Time)
  这个地球处处充满了惊奇,海中生物怎么会突然来到圣母峰这里?东非未来又为什么会沉入大海之中?淡水鳄为什么会陷在撒哈拉沙漠动弹不得?我们可以找出答案,但是我们必须能自由操纵时间。我们将让你看到那股隐藏的力量,它打造出崇山峻岭、将世界四分五裂,我们将让你看到这个地球前所未见的模样。当我们坐在电视机前面是绝对不会想到地球会移动,然而我们身下的土地确实在移动中,你必须进入才能看到这个情况......
第2集:与时间竞赛
  (The Race Against Time)
   生命就像是在同时间赛跑。为什么老鼠只有两年的寿命?而鲸鱼却能活上两百年?为什么螃蟹随身携带的闹钟得每天重调时间?又是什么驱使驯鹿跋涉几千公里穿越地球上最严酷的地区?蜂鸟又是怎么变成鸟类世界里的小木偶呢?这全部跟时间有关,把几世纪挤压成几秒钟,我们将看到生活变得难以辨认。一起来见识一些真正的时光旅客,究竟有谁能够欺骗时间,永生不死呢?
第3集:时间的主宰
  (Masters of Time)
  我们的生活跟着时间在走,但是人类受役于时间,应该不是什么新鲜事。我们的身体都有一个生理时钟管理我们的生活。生理时钟能够告诉我们何时最容易喝醉吗?在忙碌的生活当中,我们一直在追逐时间,永远想要节省一点时间。万一危机发生,我们要如何改变时间拯救自己呢?我们将自己当成时间的奴隶,大家以超快速度生活已经成了惯性,但是我们对速度的追求是时光旅游的关键吗?这样我们就能一探遥远的未来?我们真的有可能成为时间的主宰吗?
《时间机器》是英国作家赫伯特·乔治·威尔斯最著名的两篇著作之一(另一篇是大家都再熟悉不过的《世界大战》),这两篇作品在当时曾令我沉溺了好久。而其中最使我感兴趣的是的奇妙之处:这在当时还引发了一场关于时间旅行的社会问题及伦理的大争论。故事情节同样的引人入胜,充满了惊险刺激和悬疑。《时间机器》运用了某种近乎恐怖的手法和错综复杂的情节,展示了一个震撼人心的感人故事,描绘了一幅未来世界的可怕图画。时间旅行家是对科学有所藐视的韦尔斯式的英雄(式的英雄比较推崇科学技术),具有极强的能力,却无法改变现实。整个作品给人以某种荒凉的感觉。数十年来,时间旅行一直处于主流科学的边缘。然而,近几年内,该话题在一些理论物理学家中间已成了个人的研究爱好。这一变化部分是出于娱乐消遣——想象时间旅行可是件趣事。但此项研究也有其严肃的一面。理解因果关系是尝试建立一个统一的物理学理论的关键部分。如果无限制的时间旅行是可能的,那么在原则上,这样一个统一理论的性质可能会受到极为严重的影响。
我们对时间最完善的理解来自Einstein的。在这些理论诞生之前,时间被广泛地认为是绝对的和普遍的,不管人们的物理状态如何,时间对于每个人都一样。在Einstein狭义相对论中,他提出测量两个事件的时间间隔取决于观察者如何运动。至关重要的是,运动状态不同的两名观察者对于同样的两个事件将会体验到不同的持续时间。
经常用“双生子佯谬”描述的那个效应:假定Sally和Sam是双胞胎,Sally搭乘一艘飞船以高速驶向附近的一颗恒星去旅行,然后折返飞回地球,而Sam只呆在家里。对于Sally而言,旅行大约持续了一年,但当她返回到地球并跨出宇宙飞船时,她发现地球上已经过去了10年,现在她的兄弟比她大九岁。尽管他们在同一天出生,可是Sally和Sam是不再具有相同的年龄。这个例子说明了一类有限的时间旅行。实际上,Sally已经跳跃到了九年后的地球的未来。
系统 详细情况 累积的时间差 航空飞行 以920千米的时速飞行八小时 10毫微秒(相对于惯性参考系) 核潜艇巡游
在300米的深处呆六个月 500毫微秒(相对于海平面) 宇宙射线中的自由中子 能量高达1018电子伏特 由15分钟延长至30,000年
中子星 红移度为0.2 时间膨胀了20%(相对于外太空 喷气式飞机走慢了
被称为时间膨胀的效应,总会发生于两名作相对运动的观测者之间。在日常生活中我们不会察觉到奇异的时间挠曲(time
wraps),因为只有当运动接近于光速时,这一效应才会变得显著。即使以飞机的速度,在一次典型的旅行中的时间膨胀总计就仅仅几纳秒——还不够完成一次威尔斯式的冒险(此处应该指威尔斯的《时间机器》中短暂的时间旅行——译注),不过原子钟有足够的准确度来记录此项变化并证实时间的确被运动延长了。所以旅行到未来是一个已被证明的事实,即使迄今为止它只达到了如此无法令人激动的程度。
建造虫洞型时间机器的三个不太简单的步骤
1.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。大型虫洞可能天然地存在于外太空中,是宇宙大爆炸的遗留物。若事实并非如此,那我们只好凑合着使用比原子更小的虫洞,它们或者是自然的产物(在我们周围,每一瞬间都有这种小型虫洞诞生和消亡),或者是人造产品(就如此处图中所示,它们由粒子加速器生产出来)。这些更小的虫洞必须被扩大到实用的尺寸,也许要使用那些在宇宙大爆炸不久之后导致空间膨胀的能量场。
2.使虫洞稳定下来。注入利用所谓的Casimir效应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。负能量会抵制虫洞坍缩为密度无穷大或接近无穷大的一点的趋势。换句话说,它阻止了虫洞演变成黑洞。
3.牵引虫洞。一艘具有高度先进技术的太空船将虫洞的入口互相分离开。一个入口可能被安置在中子星表面,那是一颗拥有强大引力场、极度致密的恒星。强烈的引力使得时间变慢。因为在虫洞的另一个入口处,时间流逝得更快,结果这两个入口不但在空间内而且在时间上都被分离开了。
为了观察真实而显著的时间挠曲,一个人必须跃出通常的经验领域。在大型加速器里,亚原子粒子可以被加速到接近光速的程度。这些粒子中的一部分,例如μ介子,拥有一台内置的时钟,因为它们以确定的半衰期发生衰变;根据Einstein的理论,观测到在加速器里高速运动的μ介子以慢动作衰变。一些宇宙射线也经历了惊人的时间挠曲。这些粒子如此接近于光速运动着,以致依照它们的视角,在几分钟之内便能穿过银河系,纵然在地球的参照系中它们似乎花费了数万年。如果时间膨胀没发生过,那些粒子绝不会在这里出现。
以高速运动是跃向未来的一种方式。引力则是另一种手段。在Einstein的广义相对论中,他预言引力可以减缓时间的流逝。与在地下室相比,钟在顶楼上要走得快一些,在更接近于地心因而也更深入于引力场的情况下,这一现象将愈加显著。类似地,钟在太空里比在地面上走得更快。尽管这一效应微乎其微,但它已被精确的时钟直接测得。的确,在全球定位系统中必须考虑到这些时间挠曲效应。如果他们没有考虑到这一点,海员、出租车司机和巡航导弹将会发现自己偏离出规定轨道有许多公里。
中子星表面的引力是如此强大,以致时间的流逝速度与地球上相比大约减缓了30%。在这样一颗恒星上进行观察,事件看起来就像是快进的录像。黑洞代表了时间翘曲的极致;在该天体的表面,时间相对于地球来说是停滞的。这意味着,倘若你从附近落入黑洞,在你到达其表面所花费的短暂的时间内,广阔的宇宙已经历了无限长的时期。因此,就黑洞外部的宇宙而言,黑洞内部是时间终结的区域。如果一名宇航员可以急速地移动,他能够十分靠近黑洞并且安然无恙地返回——没有人不觉得这是富于幻想的,它的鲁莽也就别提了,至于前景嘛——他可以跃进遥远的未来。
到现在为止,我已经讨论了在时间中朝未来旅行的情况。那么逆行又会怎样呢?这可要成问题得多。1948年,新泽西州普林斯顿高级研究所的Kurt
Gabriel提出了爱因斯坦引力场方程的一个描述旋转宇宙的解。在这个宇宙中,一名宇航员可以在太空中旅行来实现回到过去的目的。这是引力影响了光的结果。宇宙的旋转导致光(因而也包括事物之间的因果联系)被拽住并环绕在它的内部,这使得一个处于封闭环内的实物可以在空间的闭环中移动,同时也在时间的闭环中旅行,而任何时候都不会相对邻近的粒子。Gabriel的解释被当作数学上的奇谈而束之高阁——毕竟,没有观测迹象表明宇宙作为整体在旋转。他的计算结果不过是证明了在时间中逆行并不违背相对论。的确,爱因斯坦表示他曾为自己的理论可能在某些情况下允许回到过去的想法而感到困惑。
其他一些允许回到过去的猜想也已被发现。例如,在1974年,Tulane大学的Frank J.
Tipler计算了一个巨大的无限长旋转柱体,在它的轴线处,宇航员们能够接近于光速拜访到自己的过去,即拽曳柱面附近的光线形成环状。1991年,普林斯顿大学的J.
Gott预言了宇宙弦——宇宙学家设想它的结构是在宇宙大爆炸早期产生的——能产生相似的结果。但是20世纪80年代中期所涌现的最逼真的时间机器剧本,是基于虫洞的概念构想出来的。
在科幻小说中,虫洞有时被称作星门;它们提供一条贯通空间中彼此相距很远的两点之间的捷径。跳过一个假想的虫洞,你可能会在片刻之后出现于银河系的另一端。虫洞自然地符合广义相对论,凭借引力,不仅可以使空间弯曲,而且还能让时间发生扭曲。理论允许连接空间中的两点的可选路径和隧道这样的东西的存在。数学家提出了多重连结的空间形式。正像穿越山底的隧道要比山表面的道路更短一样,虫洞可能也要比贯穿于普通空间的寻常路线来得更短。
卡尔·萨根在其1985年的小说《接触》中,就利用了虫洞作为一个虚构的装置。在萨根的提议下,Kip S.
Thorne和他在加州理工学院的同事们着手去考察虫洞是否与已知的物理学一致。他们的出发点是虫洞作为一个与黑洞一样具有可怕引力的物体。但与黑洞不同的是,后者只提供一次没有目的地的单程旅行,而虫洞将同时拥有一个出口和一个入口。
由于虫洞是可穿越的,它必定包含了Thorne所说的奇异物质。实际上,这是某种能产生反重力效果来抵制一个大规模系统因其自身强大的重力而被压入黑洞的自然趋势的物质。反重力,或是万有斥力,能够由负能量或负压力产生。众所周知,负能量状态存在于特定的量子系统中,它表明Thorne的奇异物质并不被物理学定律所禁止,尽管目前尚不清楚,是否能收集到足够多的抗重力材料以稳定一个虫洞。】[参见《负能量,虫洞和时空弯曲行驶》,Lawrence
H. Ford 和Thoms A. Roman,《科学美国人》,2000年1月号 ]。
不久Thorne和他的同事们认识到如果稳定的虫洞能够被制造出来,那么它很容易转变为一台时间机器。一名穿越虫洞的宇航员也许不仅能出现在宇宙的某处,而且还会处于某一时期,也就是——在未来或者是过去。
为了使虫洞适合于时间旅行,它其中的一个洞口应被引到一颗中子星那里,并安置在接近中子星表面的地方。恒星的引力会减缓虫洞洞口附近的时间流逝,这使得虫洞两端之间的时间差逐渐积累起来。如果两个端口都放置在空间中合适的地方,那么时间差将保持冻结状态。
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。第二位宇航员以高速穿过平常的太空,回到出发点,他也许先于出发之前就回到家了。换句话说,空间中的封闭环可能会演变为时间中的环。一个限制是宇航员不能回到首次建立虫洞以前的那段时期。
一项可怕的难题是最初创生的虫洞将会阻碍虫洞型时间机器的制造。也许空间由这么一类结构自然地串连成一体——宇宙大爆炸的遗留物。如果是这样的话,一个超级文明大概能使用一个虫洞。或许,虫洞是在极小尺度上(所谓的普朗克长度,大约是原子核尺度的10-20那么小)天然生成的。原则上,这样一个微小的虫洞可由脉冲能量来稳定,然后再以某种方式膨胀到可以利用的尺寸。
假如工程上的诸多难题都被克服了,时间机器的生产将会打开因果佯谬的潘多拉魔盒。例如,一个时间旅行者到访过去,谋杀了还是一个年轻女孩的母亲。我们如何弄明白这种事情意味着什么?如果这个女孩死了,她就不能成为时间旅行者的母亲。但倘若这名时间旅行者从未出现过,他就不能回到过去并谋杀自己的母亲。
著名的母亲佯谬(有时会用其他的家庭亲属关系来系统地阐述)是由于人们或物体能够在时间中逆行并改变过去时所引发的。一个简化的版本是以弹珠为例。一颗弹珠穿过了虫洞型时间机器,随后便会击中处于更早时候的自身,从而永远阻止它进入虫洞。
佯谬的解决方案源于一个简单的认识:弹珠不能违背逻辑或违反物理学定律行事。它当然不能以阻止自己的方式去穿越虫洞,但没有任何东西会制止弹珠以其他无限多的方式穿过虫洞。
当时间旅行者试图改变过去,这类明显不可能的佯谬就会出现。但那并不阻止某人成为过去的一部分。假定时间旅行者回到过去并从谋杀中拯救了一个年轻女孩,这个女孩长大后成了他的母亲。那么因果环节现在便是自洽的,不再自相矛盾了。因果一致性可能强行限制了时间旅行者所能做的事,但这并不排除时间旅行本身。
即使时间旅行不是严格地自相矛盾,它依然是不可思议的。仔细设想这么一位时间旅行者,他跳跃到一年后,读取了《科学美国人》未来版本上最新的数学定理。他记下了其中的细节,回到自己所处的时代,并把这一定理教授给一名学生,就是这名学生日后为《科学美国人》撰写了文章。这篇文章当然正是那位时间旅行者所读到的。接着问题出现了:关于这则定理的信息来自何处?不是源于时间旅行者,因为他只是个读者,但也不是来自那名学生,后者可是从前者那里学到了定理。信息似乎无缘无故蓦地就出现了。
时间旅行异乎寻常的推论致使一些科学家彻底拒绝这一想法。剑桥大学的史蒂芬·霍金提出一个“年代学保护猜想”,这将宣布因果环的失效。众所周知,由于相对论容许因果环存在,年代学保护需要引入某一其他因素进行调解,以防止旅行到过去的情况发生。这一因素可能是什么呢?一个提议是量子过程会解决这项难题。时间机器的存在将允许粒子循环进入它们的过去。计算结果暗示了随即发生的扰动将会自行增强,从中造成能量逃逸的浪涌可导致虫洞崩溃。
年代学保护仍不过是个猜想而已,因此时间旅行依然保留其可能性。解决事情的一个最终方案必须期待量子力学和引力的成功结合,也许要借助弦理论或它的扩展理论,即所谓的M理论。我们甚至可以想象下一代粒子加速器将能生成比亚原子尺度的虫洞,它们能存在足够长的时间,使得附近的粒子能够执行转瞬即逝的因果环。这要比威尔斯对于时间机器的想象深远得多,它将永远改变我们的物理实在图景。
真的能穿越时空吗?
  一般而言,根据爱因斯坦的狭义相对论,任何物体通过空间时的绝对速度是没有意义的,因为在太空中没有合适的惯性参考系统,
可以作为测量银河速度的依据(运动的速度, 总是需要与另一个物体比较才能量度)。
  因为各向宇宙微波背景辐射非常的均匀, 只有万分之几的起伏. 所以就让乔治·斯穆特想到了一个方法,
就是测量宇宙微波背景辐射有没有偶极异向性。
  在1977年, 美国劳伦斯伯克莱国立实验室的乔治·斯穆特等人, 将微波探测器安装在U-2侦察机 上面,
确切地测到了宇宙微波背景辐射的偶极异向性, 大小为 3.5±0.6 mK, 换算后, 太阳系在宇宙中的运动速度约为 390±60
km/s, 但这个速度, 与太阳系绕行银河系核的速度 220 km/s 方向相反, 这代表银河系核在宇宙中的速度, 约为600
  有鉴于此,许多天文学家相信银河以每秒600公里的速度相对于邻近被观测到的星系在运动,大部份的估计值都在每秒130~1,000
公里之间。如果银河的确以每秒600公里的速度在运动,我们每天就会移动5,184万公里,或是每年189
亿公里。相较于太阳系内,每年移动的距离是地球与冥王星最接近时距离的4.5倍。在空间中运动的方向是指向长蛇座的方向。
  &#年9月,科普杂志《牛顿科学世界》以“时间机器何时起程”为题,报道了澳大利亚物理学家提出的时间机器的制造方法。
  &#年4月20日,美国宇航局将一颗历时45年研发而成的“引力探测-B”科学卫星发射上天,它要以前所未有的精度,验证爱因斯坦的广义相对论中所预言的时空扭曲是否真的存在。
  ■人们不知道“引力探测-B”是会给爱因斯坦的理论再添一块基石,还是将动摇并从根本上改变我们对宇宙以及时空的认识;而保罗·戴维斯和无数的科幻迷们,同样迫切地期待它的答复:能否成行。
  □当人们开始科学地观测宇宙时,相信绝大部分人在太空四处遨游的梦想也会随之破灭,因为天文学家告诉我们:宇宙之大大到我们几乎无法想象!
  我们所处的银河系,仿佛是一个涌动着激流的巨大无比的漩涡,无数恒星依靠引力在这里聚拢,在银河系中像太阳一样的恒星约有2000亿个,而宇宙中的星系,以人类目前的观测大概是500亿到1000亿个,这着实让人类叹为观止。
  专家江晓原介绍说,我们现在的航天能力,就好像在一个大都市里,我们刚刚从某幢房子的门走出去,围着这房子绕了一圈。对整个城市来说这样的圈子实在是太小了。今后如果要遨游宇宙,靠目前的航天手段,甚至我们今天能够想象的航天手段都是不可能的,一定要靠时空旅行,这是事实。专家认为之所以要改变时空结构进行时空旅行,是因为如果按照传统的加速思想,即使把现有的航天器提速到接近光速,遨游宇宙也是不可能的。比如离银河系最近的是仙女座星系,在晴朗的夜空中肉眼就可以看到它,仙女座星系也被称为草帽银河,它的样子就像一顶漂亮的西班牙草帽。然而我们要到达那顶草帽,即使以光速前进也要走230万年。
  1997年,根据美国著名天文物理学家卡尔·萨根的科幻作品所改编的科幻电影《接触未来》被搬上银幕。
  萨根希望讲述一个人类与外星人接触的故事,但对人类如何到达外星的方法,他也设想不出来。后来的书中就只好这样处理,让外星更先进的文明通过无线电传授给地球人一种制造一台时间机器的方法,它可以在地球与天琴座α星之间建立便捷的通道。在电影中女主人公登上了一艘飞船,她的脚下是转动的机械臂,仿佛是进入了一个巨型离心机的涡轮之中。在影片中人们看到女主人公乘坐时间机器,飞速进入到一条五彩斑斓的隧道中,最终她终于来到了天琴座α星。
  天琴座α星就是中国人非常熟悉的织女星。
  而从地球到织女星以光速也要走26年。江晓原介绍说,像电影里所描述的那种到天琴座去一个来回,在地球上呈现的时间只有1秒钟,这就是利用了时空旅行的手段。
  &#年前,爱因斯坦提出了著名的狭义相对论,根据狭义相对论可以作出一些惊人的推断,例如:如果人能够以接近光速旅行,那么时间对于他来说就会停滞。
  从古代古希腊甚至更早的时候,人们就对时间进行了很多种思考,但是真正从科学上把时间和空间联系在一起,并提出一种时空理论,还是从1905年爱因斯坦的狭义相对论开始。他首次提出一个概念,时间和空间这两者不是彼此无关的。比如说随着人们运动状态的变化,时间和空间在不同的参考系里会有些可能以前没有想到的变化,这种理论实际上给人们改变观念里的朴素的那种时间永远不变、空间永远不变的看法,提供了科学的支持。
  年轻的爱因斯坦最喜欢观察树林中的光影,在狭义相对论中,它的核心是光速恒定,它认为不论光源以多快的速度移动,也不论观察者以多快的速度向什么方向移动,光速永远不变。所有的运动,甚至时间本身都必须与之相对应,由此爱因斯坦首次提出时间是相对的。
  1971年,物理学家理查德·基廷和乔伊·哈夫勒将4个极为精确的原子钟放在一架普通航行的飞机上,当飞行之后,这些原子钟与放在地面的原子钟相比,发现的确慢了59纳秒。它不仅证明狭义相对论完全正确,也说明人们通过坐飞机来长寿,理论上是可行的,所不同的是效果太微弱了。
  但是在粒子加速器里,狭义相对论所预言的时间膨胀的效应就不那么微弱了,在美国长达40公里的粒子加速器,当次原子粒子穿越这个巨形装置的时候,他们可以被加速到光速的90%以上,在这样的速度下,时间的变化明显出现了。正如狭义相对论计算所得出的,疾驰的粒子质量增加了,而在正常情况下寿命很短的粒子,存在时间大大增长。这证明对这些粒子来说,时间变慢了。
  □对于时空旅行来说,广义相对论出现后产生的最重要影响就是提供了允许回到过去的虫洞理论。按照霍金对虫洞的描述,它是沟通宇宙之间的细长的时空管道。
  1915年,爱因斯坦更为深奥的广义相对论问世,广义相对论把引力、空间、时间这几者联系起来,预言引力会使时空发生弯曲,就像保龄球压在一张条格床单上,星体的质量会使周围的时空发生翘曲。
  1919年,人们通过观察日食发生时星光的变化,发现太阳的引力的确会使星体的光线发生弯曲。
  对于时空旅行来说,广义相对论出现后产生的最重要影响就是提供了允许回到过去的虫洞理论。按照《时间简史》中霍金对虫洞的描述,它是沟通宇宙之间的细长的时空管道。虽然虫洞被形象地描画出来,但它其实只是一个数学模型。关于它的各种设想都可以被视为是对爱因斯坦引力场方程的不同的解答。1935年,爱因斯坦和罗森在论文中根据场方程推出的通道,被称为爱因斯坦-罗森桥。在论文里这座桥是无法通过的,当宇宙飞船想通过桥的时候,桥就会断裂。但1949年,奥地利数学家戈德尔通过计算发现,其实在某些特定的情况下,桥不会断裂,广义相对论是允许人们可以回到过去的,这也令爱因斯坦非常吃惊。
  江晓原介绍说,既然时空在理论上已经被证明是可能的,那么人们就会沿着理论的思路继续探讨,一个比较严重的问题是:如果我们能够进行时空旅行,我们能够回到过去的话,那么我们就可能破坏因果律。物理学家最早设想的例子就是所谓,说你如果回到过去,遇见了你的祖母,你不慎害死了她,这样你就无法出生了,不能出生当然就不会有你,既然你根本不存在,你怎么可能去害死你祖母呢?这样就构成一个悖论。
  □根据霍金的解释就是时间旅行者回到过去改变历史后,便出现了分叉,而分叉出来的时间线展开的是另一段历史,祖母在另外的历史中依然存在。
  江晓原介绍说,平行宇宙理论最初是为了解决回到过去干预历史导致对因果率的破坏而提出来的。但是现在人们也可以从某些物理学上找到一些微弱的支持。
  量子理论是现代物理学家用来研究微观原子世界的一套想法,它的核心观念是大自然在微观层次上是不连续的,这和牛顿经典力学的理论截然相反。1994年3月,牛津大学的大卫·多伊奇在《科学美国人》杂志发表了论文《时间旅行的量子物理》,对时间旅行的物理上的可能性进行了阐述,他认为这种可能性是以量子力学的“多世界”理论为基础的。在亚原子的世界里,量子的不确定性占主导地位,一个电子撞击一个质子既可能转向左边也可能转向右边,而这种不确定性很可能造成了宇宙的多重性,根据“多世界”理论的解释,宇宙从一开始起就有无穷多个平行的世界。
  似乎有了平行宇宙的概念,时空旅行改变历史的问题由此可以得到协调和解决,因此现在可以看到,在越来越多的描写穿越时空的电影中,频频使用平行宇宙的观点来修补出现的逻辑矛盾。而有了平行宇宙的概念,时间机器更可以大胆前进了。
  江晓原认为,虫洞是现在大家能够想象到的进行时空旅行的最便捷的手段,理论上宇宙中可能存在某些虫洞,但是我们现在没有找到发现它的途径,事实上没有任何途径发现过,只是在理论上说宇宙中是存在某些虫洞的。如果我们适当地利用虫洞,我们就有可能进行宇宙时空旅行。我们就有可能在一些不同的平行宇宙之间穿越。另外一条途径是设想用人工来制造一个虫洞,物理学家也已经对这个问题做过设想。这些设想已经模糊了科学和幻想的边界,实际上它就是和物理学的纯理论探讨的一个混合物,这种建造一个人为的虫洞在物理学家的理论中是纯粹的想象,目前没有技术手段能够达到。
  时间旅行也许在下一代可以实现,也许永远只是个梦想。
  威尔斯则在《时间机器》的结尾这样写到:人们除了惊叹别无选择。
已投稿到:
以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。}

我要回帖

更多关于 时间机器观后感 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信