霍金提出三種「時間旅行」路徑 光速成瓶頸(圖)

2020-12-05 搜狐網
  霍金:人類實現「時間旅行」偉大夢想有三條路

  全面模擬載人火星探測的「火星-500」試驗6月3日在莫斯科啟動。中國志願者王躍全程參與520天密閉試驗。消息一出,人類何時能夠移居外星球甚至與外星人親密接觸再次成為熱點話題。

  此前一天,著名物理學家史蒂芬-霍金在美國紐約出席世界科學節開幕式。他不久前所提到的「外星人」和「時光機」,再次成為眾人追問的熱點。

  霍金不久前在為探索頻道錄製的紀錄片《與霍金一起了解宇宙》中稱外星生命很可能存在,繼警告人類勿主動與外星人接觸以後,他又在一篇探討如何建造「時間機器」的文章中詳細分析了人類如何利用自然規律實現「時間旅行」的偉大夢想。 (葉邊、大洋)

  在科學界,時間旅行一度被認為是歪理邪說。過去因為擔心有人會把怪人的標籤貼在自己身上,我對這個問題常常避而不談。但現在,我不再那麼謹小慎微了。我對時間痴迷已久,如果有一臺時間機器,我會去拜訪風華正茂的瑪麗蓮-夢露,或是造訪將望遠鏡轉向宇宙的伽利略。或許,我還會走到宇宙的盡頭,破解整個宇宙湮滅之謎。  

——史蒂芬-霍金

  【穿越關鍵是第四維通道】

  霍金說,為了讓這一切從虛幻變成現實,我們應以物理學家的角度來重新審視時間——即第四維。這個問題沒有聽上去那麼晦澀難懂。每個好學的孩子都知道,任何物體都以三維形式存在。一切物體都有寬度、高度和長度。此外,還有一種長度——時間的長度。

  霍金強調,時光機的關鍵就是第四維。他說,一切物體都有時間以及空間的長度。時間旅行意味著我們要經過第四維。要想搞明白這一點,我們可以想像正在從事一種日常活動,比如開車。開車沿直線行駛,是在一維中旅行。向左轉或是向右轉,則是二維旅行。驅車上下山路意味著又多增加了高度,所以是在三維空間內。那麼我們怎樣才能實現時間旅行?怎樣才能發現穿越第四維的通道呢?  

【霍金提出三種穿越路徑】

  蟲洞:穿越第四維的通道

  霍金說,蟲洞就在我們周圍,只是小到肉眼無法看見。宇宙萬物都會出現小孔或裂縫,這種基本規律同樣適用於時間。時間也有細微的裂縫和空隙,比分子、原子還要小的空隙被稱作「量子泡沫」,而蟲洞就存在於「量子泡沫」中。

  有朝一日,人類也許能夠捕獲某一個蟲洞,將它放大到足以使人類甚至宇宙飛船從中穿過。

  黑洞:天然的「時間機器」

  霍金說,時間就像是一條河流,在不同的地段會有不同的流速,而這正是實現通往未來之旅的關鍵。比整個銀河系還要重的超大黑洞可以更明顯地降低時間流逝的速度。霍金說,這種超大黑洞就像是一部天然的時間機器。如果一艘宇宙飛船進入超大黑洞,在超大黑洞內執行5年任務,返回地球時會發現已過去了10年。

  這種時光旅行方式的問題在於,接近超大黑洞的危險太大。  

光速:時空旅行的關鍵

  霍金指出,如果我們想踏上未來之旅,那麼速度必須快。如果能夠建造出速度接近光速的宇宙飛船,那麼宇宙飛船必然會因為不能違反光速最快的法則,而致使艙內的時間放慢。霍金設想出一艘大型極速宇宙船,其速度是人類歷史上速度最快的載人飛船「阿波羅」10號的2000倍。在太空飛行數年後飛船將到達其最高速度——相當於光速的99%。在這一速度下,在船上待一天,就意味著在地球上度過一年。船上的乘客就是變相飛向未來,作出名副其實的時間旅行。

  回到過去的旅行

  應該永不會上演

  儘管夢想回到過去與夢露約會,但霍金自己也認為這種旅行應該不會上演。

  霍金認為,從理論上講,蟲洞或時光隧道不僅僅能把我們帶到別的星球。如果兩端在同一個地方,且由時間而非距離分離,在遙遠的過去,飛船就能在地球附近自由出入,或許恐龍會看到飛船登陸。

  但他同時提出一個「瘋狂科學家」悖論:一個科學家在建造蟲洞——僅需一分鐘就來到過去,通過蟲洞,科學家可以看到一分鐘前的自己。如果這位科學家利用蟲洞向以前的自己開槍,會發生什麼?他現在已經一命嗚呼。那又是誰開的槍呢?這便是悖論。這種時間機器會違反整個宇宙所遵循的基本規則。

  據此,霍金認為任何通過蟲洞和其他方式回到過去的時間旅行或許都是不可能的。但這並不意味著所有的時間旅行不可行。他對時間旅行深信不疑,對通向未來的時間旅行更是如此。 

 不少人質疑大師新觀點

  關於霍金提出的利用「蟲洞」穿越時空可能性,中國多位天文界、物理界專家表達了迥異觀點。有人贊成,也有不少人質疑。

  南京理工大學理學院物理系教授卞保民認為,無論是穿越時空還是造「時光機器」都是不可能的,因為霍金假設的前提根本不存在。

  南京師範大學物科院狄雲松認為,學術界對時空關係尚無嚴格定論,一個理論提出後需工程實現、科學論證,而人類與該假想工程實現的距離太過遙遠。 

 中國科學家試驗「穿越」

  據新華社電 存放著機密文件的保險箱被放入一個特殊裝置之後,可以突然消失,並且同一瞬間出現在相距遙遠的另一個特定裝置中,被人方便地取出。記者從中國科學技術大學獲悉,日前,由中國科大和清華大學組成的聯合小組在量子態隱形傳輸技術上取得的新突破,可能使這種以往只能出現在科幻電影中的「超時空穿越」神奇場景變為現實。該成果已經發表在6月1日出版的英國《自然》雜誌子刊《自然·光子學》上,並引起了國際學術界的廣泛關注。 

 霍金科學賭局常常輸掉

  毫無疑問,霍金是這個時代最偉大的科學家之一。但大師的預言一定正確嗎?不一定哦。科學史上圍繞黑洞有過4次著名的賭局,霍金參與了3次。很遺憾,他都輸了。

  第一次是已故的諾貝爾獎獲得者錢德拉和索恩關於旋轉黑洞的穩定性打的賭。索恩贏了。

  第二次是1975年打賭天蠍座X-1是否包含黑洞。霍金認輸。

  第三次打賭是在1991年,霍金與索恩、普雷斯基爾賭裸奇點是否存在。霍金又輸了。

  第四次打賭是在1997年,霍金同普雷斯基爾打賭,黑洞是否會摧毀它們吞噬的一切信息?2004年,霍金當眾認輸。 (來源:廣州日報)

(責任編輯:李愷萌)

相關焦點

  • 時間旅行的三種方式——《與霍金一起了解宇宙》
    霍金先生講到了要以四維的角度看時間。所有的物體都是三維的,包括你和你坐的椅子,任何事物都有長度、寬度和高度。但是還存在一種維度,即時間維度。而所有的事物在時間上都有長度,人的壽命80餘年,石頭可以延續數千年,太陽系則能長達數十億年。
  • 霍金提出穿越時空三方法 但警告不要利用時間機器回到過去
    >  據阿根廷《21世紀趨勢》周刊網站5月8日報導,霍金確定了可以進行時空旅行的方式。  霍金在文章中提出了三種理論上可行的時空旅行方式。  為了實現時光旅行,霍金首先建議人們接納時間作為第四維的觀念。他舉了一個非常簡單的例子:當人們駕駛汽車時,向前直行和向後倒車是第一維,向左或向右轉彎是第二維,在山路上爬坡和下坡是第三維,那麼時間就是第四維。我們怎樣才能找到在第四維前行或後退的路徑呢?
  • 時間旅行可能嗎?霍金遺作如是說
    「如果有人拿時間旅行課題申請研究基金,恐怕立即就會被駁回。」已故知名物理學家史蒂芬.霍金在其遺作《對幾大問題的簡答》一書中幽默地說到。據The Conversation網站報導,霍金認為雖然人類目前造不出時間旅行機器,但他對時間旅行的可能性持「謹慎的樂觀」態度。
  • 時間旅行或將實現?可能有3種途徑,為何霍金不建議實施?
    時間旅行或將實現?可能有3種途徑,為何霍金不建議實施?早在多年之前,在探討如何建造時間機器的時候,霍金先生就詳細向大眾分析了,應該如何利用目前的科技實現時間旅行,儘管這個觀點看起來十分荒誕,但他卻非常有信心的表示,人類類終將有一天會把這種想法變成現實。在相對論中,愛因斯坦曾就描述出連接時空的隧道,其實是蟲洞,它可以將兩個宇宙連接在一塊,只不過蟲洞到目前為止只是一種假設,並沒有人親身見過。
  • 霍金提出時間旅行是真的嗎?海市蜃樓的景象如何解釋
    海市蜃樓的形成與地球上的氣象、環境等有關,主要會在同一個地點、同一時間重複出現1988年,蓬萊市曾在6月連續3次出現過海市蜃樓,持續的時間都不固定,最長持續過6小時。以前在洪澤湖就出現過一回古建築群落飄在湖面上,看到的人都紛紛在網上說,霍金提出的時間旅行是真的
  • 時間旅行就是穿越到四維空間?霍金表示:時間旅行完全可行
    隨著空間理論的不斷研究,越來越多的科學家認為時間旅行是可行的,而時間旅行的本質就是穿越到四維空間!所以今天,我想帶大家看看霍金對時間旅行的看法和他對空間的看法。大多數科學愛好者都熟悉「霍金」這個名字,他對宇宙的研究提出了許多意見。然而,今天我們只討論霍金對時間旅行的看法,霍金生前曾在一個節目中說時間旅行是可行的。
  • 科學:霍金的宇宙模型是什麼樣的?可以時間旅行的宇宙存在嗎?
    霍金的無邊宇宙模型霍金認為宇宙是有邊界的,宇宙就像一副立體全景圖,雖然現在向外擴張,但它是有邊界的,並且,霍金利用數學的方法建立了一個無邊宇宙模型。對比霍金的宇宙模型,另一位科學巨人提出了完全不同的宇宙模型,那就是愛因斯坦。
  • 霍金提出黑洞新假說(圖)
    霍金提出黑洞新假說(圖)該假說的提出,說明霍金推翻了他曾提出的「黑洞悖論」。  1975年,霍金以數學計算的方法證明黑洞由於質量巨大,進入其邊界的物體都會被其吞噬而永遠無法逃逸。黑洞形成後就開始向外輻射能量,最終將因為質量喪失殆盡而消失。而這種輻射並不包含黑洞內部物質的信息。這些信息應當在黑洞中保留下來。但是一旦黑洞消失,這些信息也就喪失了。這些信息的去向之謎就構成了所謂的「黑洞悖論」。
  • 時間旅行的悖論能破解嗎?
    並不是這對戀人犯迷糊,記不清第一次相遇的日子,而是亨利患有一種罕見的「慢性時間錯位症」,這種病症讓他任意的穿梭時空,直到遇上自己的愛人—— 克萊爾。  這部溫馨的電影《時間旅行者的妻子》,講敘著浪漫的愛情和神秘的時間旅行。  通過眾多的科幻小說和科幻電影,我們認識了時間旅行,也常常做著一個個穿越時空的美夢,那麼真的有時間旅行嗎?
  • 霍金遺作解讀:時間旅行可行嗎?
    Hawking)在其遺作《大問題的簡答》(Brief Answers to the Big Questions)一書中稱,「如果有人申請科研基金研究時間旅行,這樣的申請應當被立即駁回。」霍金是對的。霍金認為,我們目前的知識不能排除時間旅行,這表明他對時間旅行的態度似乎是謹慎樂觀的。那麼問題來了:我們目前不能打造時間機器,但未來可以嗎?我們先從日常生活經驗開始談起。我們對給無論身在何地的親朋好友打電話都已經習以為常。包含他們聲音和圖像的信號傳輸速度非常快,但我們收到信號仍然需要一定時間。
  • 時間旅行—人類的夢想
    1895年,英國著名科幻小說作家H·G·威爾斯創作了科幻小說《時間機器》。從那時起,人們對時空旅行就開始了各種各樣的夢想。事實上,時間旅行在中國古代思想中也早有雛形,北京師範大學物理系教授、我國著名相對論專家劉遼告訴我們,生活在公元前300多年的中國古代思想家惠施就提出過時間旅行的思想。
  • 時間有沒有終點?讓我們一起和時間做場旅行!
    關於宇宙起源的理論流派,從古典物理學到現代物理學再到相對論,從宗教到亞里斯多德,到伽利略,到牛頓,最後到愛因斯坦,提出時間的起點——宇宙大爆炸、奇點、以及相關證據等。第二部分是介紹宇宙運行規律理論。包括物理學的兩大支柱相對論和量子力學,介紹了霍金的黑洞理論、時間性質——虛時間、時間光錐和時間箭頭等。
  • 與霍金一起了解宇宙:時間旅行-系列(一)
    與霍金一起了解宇宙:時間旅行-系列(一) 2020-12-29 13:04 來源:科技看天下
  • 霍金,宇宙旅行愉快!
    霍金為人類做出很多重要科研貢獻,最主要的是他與羅傑·彭羅斯共同合作提出在廣義相對論框架內的彭羅斯–霍金奇性定理,以及他關於黑洞會發射輻射的理論性預測(現稱為霍金輻射)。霍金參演,與「謝耳朵」共同拍攝的一場戲。1985年,因患肺炎做了穿氣管手術,霍金徹底被剝奪了說話的功能,演講和問答只能通過語音合成器來完成。
  • 《與霍金一起了解宇宙》這紀錄片耗3年多製作
    2010年由美國探索頻道與霍金合作製作的紀錄片。此時的霍金已經不滿足於在紀錄片裡純粹地對自己的理論進行平鋪直敘了,他甚至已經開始從電影的價值來考慮這部掛著自己的招牌的紀錄片。探索頻道的製作人曾表示,霍金想要製作一個既能娛樂大眾,又能娛樂科學界的節目——實際上,霍金真正考慮的,是自己紀錄片的傳播性。所謂達則兼濟天下,霍金對於紀錄片娛樂形式的追求,無疑是他在學術領域之外的另一種智慧,這使得他的紀錄片更加能夠被觀眾所接受,也使得更多的觀眾願意去了解地球之外的浩瀚星海中有著什麼樣的神奇景象。
  • 霍金曾舉辦時間晚會,卻沒有一個訪客,能因此否定時間旅行嗎?
    但這場晚會的特別之處在於,在晚會結束之後的第二天,霍金公開發布了晚會的邀請,邀請未來的人來參加晚會,而時間就在昨天。這份在晚會結束之後才發出的邀請,顯然只有未來的人通過時間旅行回到過去才能參加,所以前來的訪客一定是個未來人,而遺憾的是並沒有人前來。
  • 霍金舉辦的時間晚會沒一個未來人赴會,說明時間旅行不可行嗎?
    ,這個晚會的特殊在於直到晚會結束後,霍金才發出請帖,而邀請的賓客是未來的人類,不出意外,霍金的晚會沒一個人去赴會,之後霍金堅信時空旅行是不可能的,甚至他還試圖用理論去證明這個觀點。回到過去應該是很多人幻想,在物理學中,時間旅行也是物理學家們研究的對象,在相對論公式中,一旦速度超過光速,參考系的時間將變成負數,這在數學中看來就是時間倒流,但是相對論又說光速不可超越,所以目前來說這是一個無解的問題。
  • 時間旅行是否可能?(上)
    時間旅行這個概念在很多科幻電影裡早已有所提及,但是很長一段時間裡,科學家們都不敢對這一話題加以評論,因為擔心會被認為是怪人。今天,我們不再這麼謹慎了,就來大膽談一下,時間旅行 是否可能?如果我有一架時間機器,我會去拜訪瑪麗蓮·夢露,一睹她的芳顏;我還會拜訪伽利略,看他將望遠鏡指向天空。——霍金在空間中,每個物體都有它的長度,在時間的概念裡也是如此,比如中國人的平均壽命是77年,比如兵馬俑至今已保存了2000多年,而太陽系 將維持100億年。
  • 為何霍金不願意承認時間旅行?只因他做過一場實驗!
    曾經愛因斯坦提出宇宙中存在著不同維度的時空,在宇宙當中最高維度的空間能夠到達11維度,但是現在人類生存的空間是三維空間,那麼這個世界上到底有沒有四維空間呢?我們不知道,但是在地球上面確實存在著二維空間,在二維空間生存的螞蟻是感知不到人類存在的。
  • 不存在回到過去的時間旅行
    「時間旅行」(time travel),作為物理學和哲學上的一個經久不衰的話題,提出了許許多多的技術性和規範性的問題。當我們在「回到過去的旅行」意義層面上使用「時間旅行」概念時,會面臨許多難以解釋的悖論。在這些悖論中,外祖父悖論(grandfather paradox)受到廣泛關注。