一派胡言后面怎么接(时光穿梭真的可能吗)

文/夜之帝王

一派胡言后面怎么接(时光穿梭真的可能吗)(1)

在《回到未来》三部曲中,主角马丁与长相颇似爱因斯坦的布朗博士驾驶着一辆时光机来回穿梭。那辆时光机原是改装自早已停产的一款车DMC-12,或借助核反应或借助闪电得到能量,一阵乌烟瘴气过后就凭空消失在那个瞬间。

但是,我们究竟能否实现时空穿梭?

1.超越光速就能触发时光倒流?

爱因斯坦似乎并没说过。

不知道从什么时候开始,连胸前红领巾飘扬的熊孩子也有这么一个概念:只要超过光速,我们就能穿越时空。当问及这个话是谁说的时候,十个里头有九个的答案将会是爱因斯坦,而另一个则将会告诉你:这是从前面其中一个小孩嘴里听来的。

一派胡言后面怎么接(时光穿梭真的可能吗)(2)

虽然受到孩子的爱戴没什么坏处,但是爱因斯坦真的有说过这样的话吗?

的确,在很大一部分对于爱因斯坦的狭义相对论的解读中,我们经常能看到这样的描述:

物体的运动速度越接近光速时,其所处的时间流逝越慢;

物体的运动速度等于光速时,其所处的环境中时间静止;

物体的运动速度超过光速时,就会发生时光倒流。

嗯,听起来似乎很有道理。我们再继续看下狭义相对论中对于时间和光速的关系阐述:

这其中,t1、t2是观察者的两个时间点,t2-t1即为观察者的时间间隔;t1'、t2'是运动者的两个“相同”的时间点,t2'- t1'便是运动者的时间差。u是运动者的速度。

从中我们可以得出:

运动者的速度越快,分母越小。

在观察者的眼里,运动者在运动前后的时间间隔确实变长了。

也就是说,时间走得更慢了。

当运动者的速度无限接近光速时,时间间隔将变得巨大无比。

此时的时间就像一枚不慎掉入未凝固的水泥中的硬币,分分钟就会停滞不前。

那当运动者的速度超过光速呢?

等式右侧的分母变成了一个虚数,也就失去了探讨的意义。

又何来的穿越时空一说?

所以说,爱因斯坦从不曾说过“超过光速可导致时光倒流”这么一句话。而这种民科色彩浓厚的论调,很有可能只是群众和媒体对于狭义相对论的错误解读。

一派胡言后面怎么接(时光穿梭真的可能吗)(3)

至于马丁的故事,将其当成一出童话也许更加合适。

2.即使能够穿越时空,也只能回到过去,而非飞向未来 。

无风不起浪。虽为谬读,但爱因斯坦在狭义相对论里确实也曾经给出过看似相同的结论。而这一结论归为四个字,便是“钟慢尺缩”:

你现在手里有一只闹钟,你将它以0.5倍声速向远处抛出。

假设整个过程中闹钟不受到其他任何力的影响,你会听到什么?

一秒钟之后,它在距离你0.5声秒的距离报时1秒。

但当你听到这个报时的时候,需要再过0.5秒。

也就是说,在实际过去了1.5秒的时候,你听到远处的钟报1秒。

我们忽略了声音传导的速度,便误以为远去的钟慢了。

而且速度越快,钟慢得越厉害。

是不是很熟悉?在这篇文章里,你不妨将其理解为初中科学课本中所提到的多普勒效应。而对于尺缩的概念,基本与上述相仿,此处不再赘述。

一派胡言后面怎么接(时光穿梭真的可能吗)(4)

地铁由远至近再驶向远方,过程中动车发出的音调是最为简单的多普勒效应模型。

来玩点儿更疯狂的吧:

一派胡言后面怎么接(时光穿梭真的可能吗)(5)

世界已经被丧尸所攻占,你是最后一个存活的人类。

此时的你掌握了毁灭地球的力量和移居月球的能力。

更重要的是,你的飞船可以以两倍光速飞行。

你下决心炸毁这颗已经沦陷的蓝色母星,

0秒的时候你按动了按钮,同一时间登上飞船逃离地球。

0.5秒的时候,地球发生了爆炸。

而地月距离只有一光秒,也就是说,此时的你刚刚抵达月球。

当你看向地球的时候,你看到了正在按下按钮的自己,以及0.5秒之后的爆炸。

你能看到过去,却什么也无法改变。

就算是超越了光速,也许也只能作为一个旁观者,而非历史的篡改者。这足以让相当一部分玻璃心读者心中徒生无力感——嗯,那就到位了。

3.再问一遍,真的不可能嘛?

世事无绝对。

1979年,为庆祝爱因斯坦诞辰100周年,物理学家们在普林斯顿召开了一场讨论会。会上,爱因斯坦生前的同事约翰·惠勒提出了“延迟实验”的构想,从根本上提出了与爱因斯坦完全相悖的理论。

但是在此之前,我们先来温习一下高中物理课上的双缝干涉实验:

在一个单色的平行光源前方放置一个有两条细缝的挡板。

由于细缝相距很近,平行光的光波会同时通过两条细缝,

在挡板后面的显示板上呈现出明暗相间的干涉条纹。

再回到约翰·惠勒提出的延迟实验:

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第一步:

我们拿一块经过半镀银处理的反射镜BS1来代替双缝。

根据量子的分布随机性,单个光子有一半可能通过反射镜,一半可能会被反射。

当然,这和双缝干涉实验的本质不出其二。

如果我们把光子的入射角度设置为45度角,

则一个光子可能会直飞(I1→M2),可能会被反射成直角(I1→M1)。

第二步:

我们在I2处再放上一个全反射镜,

则可以将穿过半反射镜的光子路径和被反射的光子路径交汇出一个所有光子的终点I2来。

我们通过测量这个终点位置上的光子射入角度,可以知道单个光子是通过了半反射镜,还是被反射了。

第三步:

我们将终点处的全反射镜同样换成了半反射镜。

角度合适的时候,光子会在此处发生干涉。

换句话说,光子同时走过了 I1→M1→I2和 I1→M2→I2两条路。

第四步:

诡异的事情发生了。

当我们去观测光子的射入角度的时候,我们可以明确知道光子的运动轨迹。

也就是说,此时光子只走了一条路。

当我们放上半反射镜的时候,光子发生了干涉。

也就是说,此时光子同时走了两条路。

观测者的自由意志(是否插入半反射镜)竟然会改变光子的路径选择!

如果说你可以用量子的叠加态来解释这一现象,那又如何解释下面这个?

是否要在终点处插入半透镜,

我们可以在光子实际通过了第一块半反射镜且快要到达终点时才决定。

换句话说,我们可以在事情发生后再来决定它应该怎样发生!

观察者在这其中,似乎逆了一次天。

再来看看那只一直在黑匣子中,至今不知死活的薛定谔的猫。

一派胡言后面怎么接(时光穿梭真的可能吗)(7)

假设在第一秒时,原子或者衰变毒死那只可怜的猫,或者不起作用。如果能够设计出某种形式的延迟实验,我们是否就能在第二秒的时候去决定第一秒时的原子是否会衰变?也就是说,我们可以在实验结束之后再去决定猫的生死。

似曾相识?马丁在电影里干的,就是这么一档子事——改变过去。而借助的工具,恰恰就是那台时光机。

其实在物理学里,这种现象有个专门的名词——反因果关系。而根据广义相对论,反因果可能会造成闭合的时间曲线(closed timelike curve),人们可以借此回到过去。

而除了量子理论中的破绽,我们还能从平行世界理论和虫洞学说中看到一丝穿越时间的可能。而这种改天易命的企图,无疑是科学的浪漫之处。

但是话说回来,再怎么浪漫科学都需要落回实地,否则只能是一帮空想家互相耍嘴炮。在这个方面,艺术家却可以撒开了去“空想”。虽然目前的科学技术还做不出时空飞行器,但是艺术工作者们却乐此不疲地在各自擅长的领域提出了许许多多想法,其中以对虚拟驾驶舱的构想最为有嚼头——技术问题就交给科学界的诸位大佬了,咱先给广大群众造个美丽的驾驶梦。

三体:场景随心换

一派胡言后面怎么接(时光穿梭真的可能吗)(8)

在《三体2:黑暗森林》中,刘老师对地球舰队的飞船进行了一番细致刻画:

这艘太空巨舰,体积相当于三艘21世纪海上最大吨位的航空母舰,几乎是一座小城市,但既没有驾驶舱和指挥舱,也没有舰长室和作战室。

事实上,任何特定功能的舱室都没有,舰上的舱室几乎都一样,都是规则的球形,只是大小不同。

在舰上的任何位置,都可以用数据手套激活全息显示屏,这在已经超信息化的地球世界都很少见,因为在那里,全息显示也是很昂贵的东西。

同时,在任何位置,只要拥有相应的系统权限,就可以调出完整的各级指挥界面。包括舰长指挥界面,也就是说,舰上的任何地方都可以成为驾驶舱、指挥舱、舰长室或作战室,甚至包括廊道和卫生间!

在章北海的感觉中,这很像20世纪末计算机网络系统的演变,那是由客户,服务器模式,向流览器/服务器模式的转变,前者只能在安装了特定软件的计算机上才能对服务器进行存取,而后者,用户可以在网络任何位置的计算机上访问服务器,只要有相应的权限就行。

在刘老师对未来的构想里,未来的星际航行将把驾驶功能从固定的“舱”中剥离。只需要带着手套朝着显示屏挥挥手,你所在的房间就会变成你需要的样子并满足你需要的功能。乍一听的确很不错,但是细细一想似乎还是有不少问题——你是愿意天天回同一个家,还是每天一家新旅馆?人类是需要安全感的社交动物,而熟悉的环境对于每个人安全感的建立都是必不可少的。话虽如此,刘老师的想法却在很大程度上实现了资源的最大化使用,以及第一时间处理突发事件的可能——毕竟驾驶员也会有三急嘛。

超世纪福音战士:沉浸式体验

一派胡言后面怎么接(时光穿梭真的可能吗)(9)

为了对抗使徒,超世纪福音战士的驾驶员必须要与机体保持同步联动,做到机中有人,人中有机,这是刚需。而为了满足这一刚需,每位驾驶员在每周都需要进行一次同步率测试。同步率越高,说明驾驶员与机体的契合程度越高,机体也就越听话。

但这也只是前期准备,最让人难熬是真正意义上的“沉浸式驾驶”——驾驶员首先需要在特制的lcl充氧溶液中浸透全身(驾驶舱充液),接下来驾驶员的神经信号将会通过lcl溶液传递给机体,而机体的感知能力(包括感知疼痛的能力)也将反向传递给驾驶员,此时的驾驶员犹如神明附体,举手之间便有毁天灭地的力量。

当然代价也是有的,每当看到主角碇真嗣从插入栓(即驾驶舱)冒出头来,满脸憋的通红大口吐着lcl溶液,我们都知道这哥们喝多了……

机械公敌:无人驾驶

一派胡言后面怎么接(时光穿梭真的可能吗)(10)

虽然无人驾驶的概念是最近几年被那几个互联网巨头给撺掇起来的,但在12年前的电影《机械公敌》中,威尔·史密斯所扮演的警探史普纳驾驶的是便是一辆当年奥迪的无人驾驶概念车Audi RSQ,据说此车是奥迪公司专为此片而设计,该片导演亚历克斯·普罗亚斯还参与了本车的外形设计。电影中,史普纳只需要通过语音跟他的爱车进行对话,这辆车便能进行全自动驾驶。而双手得到彻底解放的史普纳则可以悠哉得靠在驾驶座上玩平板电脑看新闻……

虽然上述三个驾驶场景看起来都不是近几年能体验的,但是相对乐观的是,科技似乎正在朝着我们所期待的方向发展。虽然我们不曾拥有《回到未来》中马丁所拥有的时光机器,也不曾拥有与自己动作一致的人形武器和自由切换场景的宇宙舰艇,抑或是高智能的无人驾驶汽车,但是全新一代奥迪A4L车型中所配置的“虚拟驾驶座舱”系统集合了中控系统和车载娱乐等许许多多功能,驾驶员只需要坐在驾驶座上就能完成几乎所有关于车的操作,搭载了“虚拟驾驶座舱”的全新一代奥迪A4L真能带给你更具未来感的驾乘体验。

一派胡言后面怎么接(时光穿梭真的可能吗)(11)

不仅如此,全新一代奥迪A4L还具备同级别中最优的空气动力学设计,将科技与艺术完美融合。作为全新打造的B级旗舰车型,全新一代奥迪A4L肩负奥迪品牌科技感的战略使命,伴你走向充满可能的未来。

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