從理論上來講，物理學允許我們穿越時空回到古代嗎？

一不小心就穿越時空回到古代，然後利用自己的現代知識在遙遠的過去出盡風頭，這樣的情節相信大家早就已經司空見慣。雖然我們都知道這些全部都是虛構的，但是也不免會產生好奇，從理論上來講，物理學允許我們穿越時空回到古代嗎？像這樣的事情，是僅限於人類的幻想，還是真的可以實現呢？下面我們從物理學的角度來分析一下。

如果把這種問題放在牛頓的時代，那麼所有的物理學家都會明確地告訴你，這根本就是不可能的，因為在那個時候，人們都相信時間是絕對而永恆的，時間對宇宙萬物都是一視同仁，始終會以一個恆定的速度流逝，既不會變快也不會變慢，所謂的「穿越時空回到古代」也就無從談起了。

然而後來科學家們發現了一個奇怪的現象——不管從哪個參照系中觀察，光的傳播速度都是不會改變的。這是什麼意思呢？比如說你以某個速度迎著一束光運動，那麼按常理來說，這束光相對於你的速度就應該是它本身的速度再加上你的運動速度，但科學家們觀測到的現象卻是，這束光相對於你的速度依然是它本身的速度，而如果你背著這束光運動，也會得到同樣的結果。

我們來做個思想實驗，假設有一列30萬公裡長的火車，以每秒30米的速度（相對於地面）直線前進，這時有一個人在火車的車尾處打開了手電，向火車的車頭髮射了一束光。在這個情況下，如果我們以火車作為參照系的話，那麼當這束光到達車頭時，剛好用了1秒鐘的時間（註：為了方便討論，這裡取了光速的近似值，即每秒30萬公裡），很顯然這是合情合理的。

現在我們把參照系換成站在火車外的人（相對於地面靜止不動），那麼在1秒鐘之後，這束光的移動距離就會在30萬公裡的基礎上還要加上火車移動的30米，也就是300000030米，按常理來講，如果這束光疊加了火車的速度，那麼它在1秒鐘之內移動這麼長的距離也是合理的。

但問題是，無論相對於哪個參照系，光的傳播速度都是不變的，於是我們就會得出一個有意思的結果，即相對於同一個事件（光束從車尾到達車頭），火車上的人經歷了1秒鐘的時間，而火車外的人卻經歷了1.0000001秒的時間（300000030米除以光速），換句話來說就是，火車上的人時間變慢了。

簡單地講就是，既然光速是恆定的，那麼時間就不會是絕對的了，正是根據這種思路，著名物理學家愛因斯坦在狹義相對論指出，一個物體的速度會影響這個物體所經歷的時間，並給出了一個描述速度與時間關係的公式（如下圖所示）。

該公式中的t代表物體經歷的時間，v代表物體的速度，c代表光速，t'代表靜止參照系經歷的時間，根據這個公式我們可以計算出，一個物體的速度越快，它經歷的時間就越慢，而假如它的速度超過了光速，那麼它經歷的時間就成了負數，這就意味著，在這種情況下它的時間逆轉了。

由此可見，從這個理論上來講，我們可以通過超光速移動的方式來實現回到過去的目標。然而物理學卻明確規定，一切擁有靜止質量的物質，其移動速度都不能達到光速，更不可能超過光速。這樣看來，物理學似乎並不允許我們以這種方式來穿越時空回到古代。

然而我們不必太過灰心，因為「擁有靜止質量」其實是指靜止質量為正數，假如某個粒子的質量是虛數，就不在上述物理學的限制範圍之內了。事實上，早在1967年，物理學家範伯格就曾經提出，在宇宙中可能存在著一種質量為虛數的粒子，它們的移動速度就可以超過光速。

需要注意的是，不管是相對論、量子力學還是超弦理論，都是允許這種粒子存在的，也就是說，從理論上來講，物理學是允許這種超光速現象的，因此假如我們找到了這種粒子並能夠對其加以利用，就有可能會實現穿越時空回到古代了。

其實我們還有另一種辦法，根據愛因斯坦的廣義相對論，引力的本質就是時空的扭曲，一個物體的引力越大，其扭曲時空的能力就越強，當這種時空的扭曲達到了一定的程度，就可以形成一個連著兩個不同時空的通道，這種通道就是我們常聽到的「蟲洞」。

要知道時空其實就是指由三維的空間加上一維時間構成的一個不可分割的整體，也就是說，它是四維的，對於四維時空中的每一個點，除了傳統的三維坐標（x軸、y軸以及z軸）以外，還有一個時間坐標，它可以是「現在」，還可以是「未來」，當然也可以是「過去」。

想像一下，當一個人通過「蟲洞」從「時空A」來到「時空B」的時候，如果「時空B」的時間坐標是「時空A」的「過去」，那麼這個人是不是就穿越到了過去呢？答案是顯而易見的。

總而言之，通過以上從物理學的角度的分析，我們可以認為，從理論上來講，物理學是允許我們穿越時空回到古代的，在遙遠的未來，當人類對宇宙中的物理規律有了更深的了解之後，或許真的可以實現這樣的事情。

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