时间旅行的科学探讨:天体物理学家解读科幻小说中的可能性

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《好奇的孩子》系列适合各个年龄段的儿童。如果你有想要专家解答的问题,请发送至curiouskidsus@theconversation.com。

时间旅行真的有可能实现吗?——Alana C,12岁,来自纽约皇后区

你是否曾幻想过像科幻电影中的角色那样穿越时空?几个世纪以来,时间旅行的概念一直激发着人们的想象力。时间旅行意味着在不同的时间点之间移动,就像在不同地点之间移动一样。在电影中,角色们可能会使用特殊的机器、神奇的装置,甚至跳进未来的汽车,进行时间的前后旅行。

但这仅仅是电影中的一个有趣设想,现实中真的会发生吗?

关于时间是否可以逆转的问题,依然是科学界未解的难题之一。如果宇宙遵循热力学定律,那么时间旅行可能是不可能的。热力学第二定律指出,随着时间的推移,宇宙中的事物要么保持不变,要么变得更加无序。

这就像说鸡蛋煮熟后就无法再翻炒一样。根据这一定律,宇宙永远无法完全回到原来的状态。时间只能向前流动,就像一条单行道。

时间是相对的

然而,物理学家阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论表明,不同的人感受到的时间流逝速度是不同的。比如,有人在一艘接近光速的宇宙飞船上飞驰——每小时6.71亿英里!——他们的时间流逝会比地球上的人慢。

虽然人类尚未制造出能以接近光速移动的宇宙飞船,但国际空间站的宇航员以接近每小时17500英里的速度绕地球运行。宇航员斯科特·凯利在国际空间站待了520天,因此他的衰老速度比他的双胞胎兄弟、同为宇航员的马克·凯利慢一些。斯科特曾比他的双胞胎弟弟小6分钟,而现在,由于斯科特的速度更快,他比马克年轻了6分5毫秒。

一些科学家正在研究理论上允许时间旅行的其他可能性。其中一个概念涉及虫洞,或假想的太空隧道,可以为穿越宇宙的旅行提供捷径。如果有人能够建造一个虫洞,并找到一种方法让一端以接近光速移动——就像前面提到的假想宇宙飞船一样——那么移动的一端的时间流逝会比静止的一端慢。进入移动端并从静止端离开虫洞的人将能够回到他们的过去。

然而,虫洞仍然处于理论阶段:科学家们尚未发现虫洞。而且,将人类送入虫洞的太空隧道似乎也极具挑战性。

悖论与失败的晚宴

与时间旅行相关的还有一些悖论。著名的“祖父悖论”是一个假设性问题:如果有人回到过去,不小心阻止了他们的祖父母相遇,那么就会出现这个悖论。这样一来,你就永远不会出生,这就引发了一个问题:你怎么可能回到过去呢?这是一个令人困惑的谜题,为时间旅行增添了神秘感。

著名物理学家斯蒂芬·霍金为了测试时间旅行的可能性,举办了一场晚宴,邀请函上注明了日期、时间和坐标,直到事情发生后才发出。他希望他的邀请函能被未来的人看到,这些人有能力回到过去。然而,没有人出席。

正如他所指出的:“时间旅行是不可能的,也永远不会可能,我们所拥有的最有力证据是,我们没有被来自未来的游客所入侵。”

望远镜是时间机器

有趣的是,拥有强大望远镜的天体物理学家拥有一种独特的时间旅行方式。当他们凝视浩瀚的宇宙时,他们实际上是在观察过去的宇宙。来自各个星系和恒星的光需要时间才能传播,这些光束携带着来自遥远过去的信息。当天体物理学家通过望远镜观察一颗恒星或一个星系时,他们看到的并不是它现在的样子,而是光在数百万到数十亿年前开始到达地球时的样子。

美国国家航空航天局最新的詹姆斯·韦伯太空望远镜正在观测宇宙大爆炸初期形成的星系,大约在137亿年前。

虽然我们不太可能很快拥有像电影中那样的时光机,但科学家们正在积极研究和探索新的想法。目前,我们只能在自己喜爱的书籍、电影和梦境中享受时间旅行的概念。

阿迪·福特,马里兰大学巴尔的摩分校(UMBC)物理系助理教授

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  • admin
    admin 2025年07月25日

    我是闸琨科技的签约作者“admin”!

  • admin
    admin 2025年07月25日

    希望本篇文章《时间旅行的科学探讨:天体物理学家解读科幻小说中的可能性》能对你有所帮助!

  • admin
    admin 2025年07月25日

    本站[闸琨科技]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • admin
    admin 2025年07月25日

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