@ 2010.05.03 , 10:40

斯蒂芬·霍金:如何建造时间机器

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著名物理学家斯蒂芬·霍金在劳动节当天撰写了一篇关于时间机器的文章,主要分析道如何利用物理自然规律做到时间旅行,他论断道时间旅行是可行的

以下是文章的主要内容:

“大家好,我是斯蒂芬·霍金,物理学家、宇宙学家和梦想家。虽然我不动弹,只能通过电脑来和大家交流;但我的思想是自由的。我会思考以下问题:时间旅行是否可行?能否找到一个通往过去和未来的入口?我们能否利用自然规律成为掌控时间的主人?”

“时间旅行一度在科学界被称为异端。过去因为人们会把怪人的标签贴在我身上,我常常对时间的问题避而不谈,但现在我放开了。我对时间非常痴迷,如果有一台时光机,我会去见青春期的玛丽莲梦露;去见把玩望远镜的伽利略。或许我还会走到宇宙的尽头找到我们是如何湮灭的。”

“如何让这一切成为可能?我们要以物理学的角度来重新审视时间——这个第四维的东西。任何物体都有长宽高和第四维——时间,而时间旅行意味着我们要沿着物体的第四维旅行。好比是你开车,沿着直线开是一维的,拐弯后是二维的,而在高高低低的山路上行驶则是三维的。那么怎样才能进入第四维呢?”

“让我们看看科幻电影里是怎么做到的吧。通常会有一个巨大而高能量的时间机器,人们通过这个机器进入一个隧道,然后来到一个他们想要到达的时间里。这看上去有些牵强,但也不是那么的疯狂和不可及。”

“物理学家们也一直在思索时间轨道这一问题,但我和他们的思考角度不一样。关于过去和未来的入口问题是否在自然规律之内呢?我想是的,这就是‘虫洞’。虫洞无处不在,只是它太小我们肉眼看不到,不管它多么的难以理解,它是存在的。”

 “任何物质都不是平整无暇和实心的,它们都存在洞口,不管洞口有多大或者多小,这是一个基本的物理原理,着也同样适用于时间。时间维度上的裂缝小如分子原子级,我们假设将这些裂缝放大,放大再放大,它们就会被我们所观察到。时间的裂缝就是虫洞,它可以连接两个隔离的空间以及两个不同的时间。”

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“但不幸的是,现实生活中这种裂缝非常非常的狭小,且非常不固定。即使我们发现了它们也不能在这个缝隙里装进一个人,或一艘飞船。”

“不过如果我们有足够的能量和先进的技术,那么虫洞就有可能在太空中建造。我并不是说一定会可以做到,但如果真的有这种装置,那么这将是划时代的。一端在地球的这头,另一端在遥远的星球,我们不需要时间就可以到达。理论上来说,虫洞和时间隧道会把我们带到遥远的未来或过去,或许恐龙就能看到未来战舰登陆的场景。”

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↑霍金在星际迷航中的场面,从左到右:爱因斯坦,Data少校,牛顿

虽然虫洞理论上可连接过去和未来,但霍金却不认为这可以实现:“虫洞类似于声音,声音可以通过麦克风放大,但是在一个封闭的空间里,他的回声也会非常大。虫洞同样如此,尽管你可能把它放大,但你试图想进入时会遭受到无比巨大的回声冲击,最终的结果大家都会很清楚。所以历史学家想回到过去见证恐龙的时代,这是无法实现的。”

在承认无法回到过去的即成事实后,霍金开始描述他对时间旅行的确切理解:“回到过去是不可能,但人类做时间的旅行者却是非常有可能,目前世界上最快的载人车辆人员载具是阿波罗10号,他可以达到11.08千米/秒,但将这种速度加大到2000倍,才达到光的速度,这样才会使宇宙的旅行成为可能。”

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“我们可以按照这样的方式来理解,我们先制造一个巨大的飞船,里面装载着巨大的燃料,我们先让它加速脱离地球引力的束缚,然后到达外行星,助推两年后,它的速度可能到光速的一半,进而脱离太阳系的束缚,再过两年它可能会已经达到光速的百分之九十,这意味着飞船已经开始了时间旅行,届时它的速度接近光速,在船上一天,那就意味着在地球上一年的时间。”

#原文很长,这里只做简单的概述,有翻译不对的地方还请指教。有兴趣的同学可以过去看一下原文。

来源 | 部分参考自科学网


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