第二百七十三章 时光机构想(1 / 2)
关于世界线的理论,苏源他们接触久了也了解得差不多。
而时光机的制造原理,盖亚的资料库中并没有过多提及,可能是因为它只是一台宇宙穿梭机的缘故。
不过这些难不倒高峻和夏琳扉,有了大致的轮廓,细节方面的填充相对全然未知的状态来说已经有了崭新的天地。
高峻看着坐在下面听讲的苏源和际叶皓,猛然升起一股成就感,在黑板上写了一个“1”。
他清了清嗓子道:“按照狭义相对论的观点,运动的物体时间要比静止的物体时间走得慢,科学家对它的解释是因为时空是一个整体,当两个物体静止在同一个地方的时候,它们只在时间轴上运动,且运动进度相同;而当一个物体静止只在时间轴上运动,另一个物体既在空间中运动,又在时间轴中运动时,静止物体在时间轴上的运动要比运动的物体快。”
“由此有人提出了第一类构想的时光机,假设发明出一个可以高速运动的机器,将其中一个人以极高的速度送出地球,经过运动之后再回到地球,他会发现自己回到的是地球的‘未来’。”
“举一个恰当的例子,假设有一对双胞胎a和b,当他们二十岁的时候,将a留在地球上,b搭乘高速运动的物体到宇宙中绕一圈,回来时,由于b的速度流逝得要比a快,所以b才30岁,而a却已经50岁了,相对于b而言。他用了十年的时间来到了地球的三十年后。”
“这相当于是一种单向的低级时光机。”
高峻刚刚说完,夏琳扉对着苏源笑了笑道:“但这里就涉及到一个重要的争论。那就是双生子佯缪!”
“双生子佯缪认为:站在b的角度,假设地球静止不动时。他的确高速运动了一圈,但问题是,如果假设b是静止不同的,反过来却是地球和a在高速运动,这其中就有矛盾了,前一种说法,运动的b应该比a年轻,而后一种说法,运动的a应该比b年轻。”
“这个争论一直持续了很长时间。直到现在还有人无法理解这个现象。但实际上呢,双生子佯缪是对相对论的一种错误理解造成的。”
高峻道:“相对论重要的就是‘相对’两字,相对于自身而言,他们自身并没有感到时间的流逝有什么不同,选择参考不同,这才有了差别,也只有他们见面那一刻,这种比较才会有意义。b相对于a和地球高速运动这是最好理解的,因为人为的操作就是这样。”
“但实际上。无论选择a作参考,还是b作参考,最终的结论都是一个,b比a年轻!”
这时高峻在黑板上画了一个时空图。将a与b在四维空间中的运动画到平面时空图中。
“你们看,如果假定b始终是静止不同的,在b远离地球。即地球远离他运动的时候,他看到a比自己要年轻。自己衰老得快!接着b开始拐弯回来,即地球开始拐弯。就是在这个拐弯的过程中,他突然看到a发生了骤然衰老,接着地球不断靠近他,他看到a又比自己衰老得慢,两人相见,结果是自己依旧比a要年轻二十岁。”
“选用不同的参考系在时空图中进行世界线的描绘,最后的结果都是b比a年轻。所以双生子佯缪实质上就是源自对相对论的错误理解。”
“另外在广义相对论中,除了运动的物体时间流逝不一样外,引力的作用也会造成时空的扭曲,引力大导致空间扭曲厉害,时间走得慢。也就是高空的物体比地面的物体时间走得快,那么延伸到黑洞边际,那里的时间应该慢得无法形容了。”
“如果b乘坐的飞行器不光高速运动,还到黑洞边上绕了一圈,那么他能够到达地球未来的时间跨度也就越大。”
黑洞是宇宙的怪胎,黑洞内部,已知的物理法则几乎都是失效的,就连空间的概念也没有意义。说黑洞小,那是站在黑洞外面,从我们的宇宙尺度来说它,然而实际上,黑洞内部到底有多大,因为空间法则不同,也就无法比较黑洞与我们所在宇宙的大小。
事实上黑洞的半径r也并非空间上的尺度,而是时间轴!换言之,假如黑洞是一个标准的球体,它的整体便是视界通往中心“奇点”的漫长时间投影,内部的时间与空间定义正好对调。这里与本文无关,不再赘述。
夏琳扉摇了摇头道:“但是无论是高速运动的物体还是绕黑洞运动,或者两者结合,它们都是通往未来的单向时光机,而且能够跨越的尺度也很有限。这类低级的时光机没有太大实际意义。”
高峻在黑板上写了一个“2”,说道:“与爱因斯坦同时期且是爱因斯坦好友的数学天才库尔特.哥德尔曾提出一个构想:他认为如果时空是螺旋状弯曲的,并且时空的中部有一条轴线,当时空围绕这条轴线旋转时,假如你能设法保持不动,那么你就有可能前往时空的任意时间和地点。”
“但现在科学家们认识到,宇宙时空并不会围绕着轴线旋转,哥德尔的想法不可能实现。”
接着他写了一个“3”。
“现代物理学家弗兰克.提普勒教授提出:我们不能让宇宙旋转,但我们也许能在小范围内做些尝试,只需要创造出一个相对小型的旋转柱体,柱体以接近光速进行旋转,这时柱体周围的时间和空间会受其影响缠绕在一起,空间会变为时间,时间会变为空间,(类似黑洞内部时间轴、空间轴交换),就可以在旋转柱体内部产生时间通道,当人们靠近柱体并围绕它旋转就可以穿越时空。向下旋转时回到过去。向上旋转时抵达未来——由此他还曾设想写一篇《旋转的柱体与总体因果关系的破坏》的论文。”
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