时间旅行真的会回到未来吗(时间旅行是否真的只是人类的一个梦想)

穿越时空有希望吗

英国著名物理学家霍金曾指出,穿越时空的方法之一,就是让物体接近光速飞行。他认为,如果能建造出接近光速的宇宙飞船,宇航员驾驶它飞行一个星期,地球上的时间就过去了100年,也就意味着飞进了未来。

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那么,物体能否超光速呢?香港科技大学物理学教授杜胜望的研究团队表示,他们的实验证实,单光子即光的基本粒子,也不能超越光速。“宇宙中最轻的物质,是光子。如果允许的话,从原则上光子应是最容易超光速的,如果光子不行,其他物体可能更难。”

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例如,量子隧穿效应。在经典物理里,如果一个物体要越过一个山头,其动能必须大于在山头的势能才行,否则,就会违背能量守恒定律;然而在量子力学里,即使动能很低,该物体仍有概率穿过山头的势能,而出现在山的另一边。

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那么单光子呢?它是否也有概率,哪怕是很小的机会,也会做一些离经背道的事情呢?比如违背因果律、超光速运动。由于缺少实验的数据,物理学家们对这个问题,—直争论不休。

而在某种意义上,争论也为科幻提供了资源。比如,在科幻影片《星际迷航2》中,年少不羁的寇克被分解成“量子”,被放逐到雪地里,遇到怪物袭击,意外地见到了老年史巴克。寇克的这一奇遇之旅,是通过“企业”号的“光波传送系统”实现的。

时间旅行梦想的终结者

单个光子是没有概率超光速的,它永远以真空中的光速移动。这可以引申为更强的命题,单个光子在任何介质里,是不可能超光速运动的。爱因斯坦的理论依旧有效,即没有任何物体的运动,可以比真空中的光走得更陕。 于是,杜胜望被认为是“时间旅行梦想的终结者”。事实上,“我们并没有证明任何物体都不可以超光速!”杜胜望坦言,这一实验结论,也无法绝对地回答“时间旅行是否可行”。

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“从逻辑上讲,我们并没有说穿越时空不可以,而只是说依靠光的手段不行。”杜胜望说,从爱因斯坦的狭义相对论可以推出,要加速一个有质量的粒子接近光速,需要无穷大的能量,这就是为什么一个粒子加速器十分昂贵的原因。 而此次研究最大的贡献,杜胜望认为,可以加深对光子运动的理解,揭示物理学规律;而对现实社会和一般人而言,“或许只是饭后谈资罢了”。

“100年前,爱因斯坦对时间、空间的看法也不被世人理解。”不过,杜胜望期待,此次研究能引起思想、观念的改变,推动技术发展。尤其在通讯领域,重申用光传递资讯的速度最快,并指明限制,这可以让技术发展少走弯路。

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时间旅行受悖论制约

其实,作为一个物理基础研究者,杜胜望对穿越时空之类的话题,并没有太大的兴趣。

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而时间旅行也不是这次研究的重点,媒体往往重视的是时间旅行。 在杜胜望看来,一旦超过光速,可以随意穿梭过去和未来,我们就会有伦理上的困难,这个世界的秩序就乱了。比如,假如你可以“回到过去”,就必须面对一个“外祖母悖论”,也就是你见到尚未结婚生子的外祖母,若将其杀死,又怎么会有你的母亲,自然也就不会有你,你又如何“返回过去”?

当然,为了解释上述悖论,物理界提出了“平行宇宙”的说法:世界不是只有一个,而是有许多平行的世界存在。电影《宇宙追缉令》,就运用这个的概念,将宇宙大约分为125个平行空间。在平行空间里,居住着两个完全一样的人,他们的遭遇一样、生活—样,但绝不会相遇。

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假如你可以“飞向未来”,也没有什么可以值得高兴的,因为当你结束星际旅行回到地球上时,你所有的亲朋好友可能都不存在了。

比如,影片《时间旅行者的妻子》中,主人公亨利可穿越时空,但却不能掌控这—本领,因此,他经常不知道在某时、某地、因为什么,突然就转换到另一个陌生的时空里,把爱人—次又_次远远地抛在了后面。

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这些悖论让因果关系概念陷入困境,如果是这样,人恐怕就不能想千什么就干什么,但是好不容易有了在时间中穿梭的自由,却又失去了行动的自由,眼睁睁看着历史从身边滑过却无力改变什么,岂不是一个巨大的损失?

多个宇宙平行存在吗

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关于时间旅行问题,科学家可以用量子物量学的一些定律来解答这些矛盾。在亚原子世界里,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,其间并无规律可循。在一些物理学家看来,这种不确定性造成了宇宙的“多重性”,每当一个电子转向右边的时候,就和一个转向左边的电子形成一个新的宇宙。

也就是说,世界不是只有一个,而是有许多平行的世界。你可以回到过去,但那已不是你自己的世界,而是和你的历史相似的世界;如果你干预了历史,未来走向的将是一个与你来时世界不同的另一世界。这种想法近乎疯狂,但仍有许多著名物理学家相信有平行世界的存在。

杜胜望说,自己的研究兴趣,是认识和揭示宇宙的基本规律,哪怕是很小的一部分。至于此次研究的应用前景,杜胜望坦言,目前他需要继续研究,有待观察。

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