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時間旅行真的存在﹖
本帖最後由 jiunn36 於 2023-10-31 01:15 AM 編輯在迪士尼皮克斯的新電影《光年正傳》中﹐時空發生了扭曲。時間旅行是真實存在﹐或只是科幻﹖
在迪士尼皮克斯新電影《光年正傳》(Lightyear)的開頭﹐巴斯光年與他的指揮官和船員們被困了一個遙遠且危險的星球上。他們離開那顆星球的唯一希望就是去測試一種特殊的燃料﹐為了測試﹐巴斯必須飛上太空﹐反覆嘗試在超高速狀態下飛行﹐而他的每次嘗試都要付出巨大的代價。當巴斯每次起飛並完成四分鐘的太空試飛後﹐他再次返回那顆星球時﹐總會發現時間已經過去了許多年。巴斯最大的夢想是談一場戀愛﹐然後擁有自己的孩子﹐甚至是自己的孫子﹐而此刻時間竟變成了他最大的敵人。到底發生了什麼﹖這僅僅是科幻小說中的情節嗎﹐還是說巴斯的遭遇真的可能發生﹖
巴斯所經歷的是一種被稱為時間膨脹的真實現象﹐有史以來最著名的科學理論之一愛因斯坦·阿爾伯特的相對論﹐預測了時間的這種特質。在相對論提出以前﹐普適性最強的運動學理論是牛頓·艾薩克的經典力學。牛頓的理論非常強大﹐它為我們太陽系行星的運動提供了驚人的預測。在牛頓的理論中﹐時間就像一個巨大的時鐘﹐它會以同樣的方式為每一個人計時。無論你在宇宙中的什麼地方﹐主時鐘顯示的時間都是相同的。
而愛因斯坦的相對論則將主時鐘分裂為許多個各不相同的時鐘﹐每個運動的人和物體都有屬於自己的時鐘。在愛因斯坦描繪的宇宙圖景中﹐每個人都擁有一個只屬於自己的時間。這樣的結果就是我們無法保證每個人的時鐘都能以相同的速度運行﹐事實上﹐很多時鐘都會以不同的速率計時。
更糟糕的情況是﹐如果你相對於別人的運動速度更快﹐那麼你的時鐘就會走得比別人的時鐘更慢。這就意味著﹐如果你像巴斯那樣坐在一艘速度極快的宇宙飛船上﹐對你而言過去的幾分鐘時間﹐對於留在你身後的星球上的人們來說﹐可能就已悄然流逝幾年的光陰。
從某種意義上來說﹐時間膨脹可以被認為是一種時間旅行﹐它為我們提供了一種進入他人未來的方式。這也正是巴斯所做的——他進入了那些留在星球上的朋友們的未來。不幸的是我們沒有辦法利用時間膨脹來回溯時間﹐回到過去(正如電影中一個重要角色說的)﹐也不可能利用時間膨脹來進入自己的未來。也就是說﹐你無法通過快速運動而穿越到未來﹐和晚年的自己見上一面。
時間膨脹看起來像科幻小說裡的情節﹐但實際上它是一種可測量的現象。事實上﹐科學家們已經進行了大量實驗﹐以證實時鐘會以不同的速度走時﹐這取決於物體的運動方式。例如﹐與在地球上的朋友和家人相比﹐國際空間站上的宇航員正以非常高的速度旅行(如果你在恰當的時間抬頭﹐可以看到空間站從頭頂飛過)﹐這意味著這些宇航員的衰老速度稍慢。
事實上﹐美國宇航員巴茲·奧爾德林(Buzz Aldrin)在20世紀60年代的月球之旅中就曾經歷過一點時間膨脹。不過不用擔心﹐空間站的宇航員並不會感覺到或注意到任何的時間膨脹﹐這一點與《光年正傳》中出現的極端時間跳躍完全不同。奧爾德林能夠安全地回到他的家人身邊﹐現在依然在太空中的宇航員們也會。
顯然﹐時間膨脹可能會帶來嚴重的代價﹐但也並不全是壞處。也許有一天﹐時間膨脹將會幫助我們走向星空。宇宙是一個極其巨大的地方﹐到最近的恆星的距離也有402080億公里﹐相當於環遊我們的世界10億次。如果以平常的速度運動﹐那麼沒有人能堅持活到到達終點的那一天。
然而﹐時間膨脹還伴隨著長度收縮現象。當你朝著一個物體快速運動時﹐你的宇宙飛船和那個物體之間的距離將會縮小。粗略地說﹐在高速運動時﹐一切物體都會與彼此更加接近﹐這意味著﹐對於高速旅行的人來說﹐他們可以在幾天之內就到達最近的恆星。但時間膨脹仍然有效﹐你的時鐘相對於地球上某個人的時鐘會變慢。因此﹐你確實可以在幾天內往返於最近的恆星﹐但當你回到家時﹐你身邊的所有人都已離去。
這既是星際旅行的希望﹐也是它注定的悲劇。
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