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霍金带你寻找第四维空间 探索如何穿越时空(图)

来源:腾讯科学       更新时间:2010-9-27 11:22:59
 
象的原因在于地球的质量,爱因斯坦发现物质会影响到时间,物体越重,对时间的影响就越大,这个神奇的现象为通向未来的时间旅行开启了大门。

  我知道这个概念理解起来并不容易,现在我们来看个简单的例子。

  吉萨的大金字塔,它有4000多万吨重,跟所有的重物一样,它其实也在减缓着时间的流逝,虽然效果很不明显,还不及地球的几十亿分之一,但如果把这种影响放大后再看你就会看到它的运作机理。

  接近金字塔的地方时间的流动相对其它地方来说稍微慢一些,如果金字塔附近的人看外面的世界会怎么样呢?他们肯定会看到相反的情况,因为他们自身变慢了,而远处的时间则相对变快了,这是金字塔的巨大质量带来的影响,这种畸变就为通往未来提供了可能性,要想实现时间旅行的话,我们需要一个质量比金字塔大得多的物体,而我知道有这么个东西。

  在银河系的中心,距离我们26000光年的地方,在大量的气团和群星之间隐藏着全银河系最重的物体,那是一个“超大质量黑洞”,其质量相当于400万个太阳,被它自身的引力压缩成了一个小点,离黑洞越近,引力也就越强,如果离得太近的话,就连光都无法逃逸。因此它就成了一个直径2400万公里的黑暗球体,这样巨大的黑洞,会对时间产生意想不到的效果,它对时间的延滞作用,远远超过银河系中的任何物体,它就是一个自然生成的时间机器。

  我总是想象着有一天我们的飞船可以接近这个神奇的地方,对黑洞加以利用,当然我们首先要避免自己也被吸进去。我认为最好的方法就是飞到它边缘外侧不远的地方,以免被吞没,他们必须精确地设定好航向和速度,否则就再也回不来了,只要处理得当,飞船将会环绕黑洞。沿着直径长达4800万公里的圆形轨道运行。

  飞船在这里比较安全,它的速度可以保证让自己不会离黑洞越来越近,如果航空航天局从地球上或者其它远离黑洞的地方指挥这个任务,他们会看到飞船沿轨道运行一周要用16分钟,但对于飞船上的勇敢者来说因为距离黑洞很近时间会因此变慢,这种变慢的效果将会比金字塔或是地球附近显著得多。

  飞船上的时间流速只有其它地方的一半,本来16分钟绕轨道一周,但在他们看来只用了八分钟,飞船就这样不断飞行,而船员们所花的时间相比远离黑洞的地方,只有一半而已,这时飞船和它的船员就在穿越时间了。

  试想他们绕着黑洞运行了五年,这就相当于其它地方的十年,他们回到地球时,那里的所有人都会比他们年长五岁,也就是说飞船上的人将会回到未来的地球,他们的这次旅行不只是穿越了空间,还穿越了时间。

  所以“超大质量黑洞”本身就是时间机器。

  最后一个建造时间机器的方法

  但事实上可操作性并不强,它和虫洞相比更有优势,因为它不会产生时间谬论,也不会在“辐射反馈”中自我毁灭,但它十分地危险,它距离我们太远,而且无法实现大跨度的时间旅行。幸运的是还有其它的方法可以穿越时间,而这也是我们最后一个、也是最可行的建造时间机器的方法。

  穿越第四个维度绝对不是什么容易的事,但事实上却有一个极其简单的方法可以实现,你只要以极高的速度运动就可以了。

  宇宙拥有自己的极限速度,每秒29.9万公里,也就是众所周知的光速,任何东西都不可能超越这个速度。我知道这听起来很奇怪,但相信我,这是科学领域中最确定的法则之一,信不信由你,只要接近光速运动就可以前往未来。

  要解释其中的原因,先让我们构想一个科幻小说里的交通运输系统,想象一条围绕地球修建的轨道上面跑着一列超高速列车,我们让这列假想的列车尽可能去接近光速,看看这如何能让它成为一台时间机器。

  车上的旅客都有一张通往未来的单程车票,列车开始加速,越开越快,越开越快,不久后它就在绕着地球一圈又一圈地运行。要接近光速就意味着要以极快的速度绕地球运行。

  每秒钟要跑七圈,但无论列车动力如何强劲也绝不可能达到光的速度,因为这违反物理法则,那我们就设法接近光速,尽可能靠近极限速度。

  这时一种奇特的现象开始发生,相比地球上的其它地方,列车上的时间流速相对较慢,就像在黑洞附近一样,效果甚至更明显。

  列车上所有物体的运动都会变慢。其中的道理并不难理解,试想车上有个小孩朝车头跑过去,她的奔跑速度再加上列车自身的速度,是否会意外地突破极限速度呢?答案是不会。

  自然法则让车上的时间变慢,从而避免这种情况的发生,所以她无论怎样奔跑也无法突破极限速度。时间总是

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