单位文秘网 2021-09-02 09:11:29 点击: 次
真假莫辨的时光隧道
1971年8月的一天,前苏联飞行员亚历山大·斯诺夫驾驶米格21型飞机在做例行飞行时,无意中“闯入”了古埃及。于是,他看到了金字塔建造的壮观场面:在一望无际的荒漠中,一座金字塔巍然矗立,另一座金字塔则刚刚开始动工。
1986年,一位美国飞行员驾驶SR71型高速侦察机飞越佛罗里达州中心城区时,突破时空屏障,来到了中世纪的欧洲上空,他不无惊骇地看到了欧洲历史上著名的瘟疫——“黑死病”所造成的令人毛骨悚然的恐怖情景,成堆的尸体倒毙街头,令人触目惊心。
1994年初,一架意大利客机在非洲海岸上空飞行时,突然从地面控制室的雷达屏幕上消失了。正当地面工作人员深感焦急之际,客机又在原来的空域出现了,雷达又追踪到它的讯号。最后,这架客机安全降落在意大利境内的机场。可是客机上的机组人员和315名乘客,对他们曾经“失踪”这事却一无所知。然而事实却不容争辩:到达机场时每个乘客的手表都慢了20分钟!无独有偶。1970年,一架波音727喷气客机在飞往美国迈阿密国际机场的旅途中,也无故“失踪”了10分钟。10分钟以后,客机也在原来的地方出现,接着安全飞抵目的地。客机上所有的人也都不知道发生了什么事,而最终使他们相信的理由,也是因为所有人的手表都慢了10分钟。
对这些十分奇怪的现象,有关专家惟一的解释是:在事件发生的一刹那,这些飞机进入了“时光隧道”。用通俗的语言解释就是:时间为我们架起了一座金桥,它既可以使我们回到数千年前的过去,又可以让我们进入几百年甚至几千年以后的将来。那么时光真的可以倒流吗?根据爱因斯坦的相对论,物体运行速度超过光速时,便可能回溯到过去的时间。
我们知道:地球和其他星球的距离,一般用光年来计算。例如,天狼星距地球有8.7光年。按一般理解,人们即使乘坐光速飞船,往返一次也要17年以上。但事实上并不是这样。当飞船的速度越快时,时间流逝就越慢。当飞船速度达到光速的99.99999999%时,坐在飞船上的你,无论心跳、呼吸、消化和思维,都比平常慢7万倍。所以对于你本人来说,到天狼星观光一次只不过用了两个多小时而已。可是地球上的亲友,就必须在17年后才能看到你从天而降。
根据同样的道理,当飞船的速度达到光速时,时间就会完全停止!那么,当飞船的速度超过光速后会发生什么情况呢?试想有一艘超光速飞船,到数千万光年远的星球上去。又假如飞船上有一只特制的望远镜,能清楚地看到地球。那么当飞船以超光速飞行时,便会掠过地球在20世纪发出的光像,就像赛车超车一样,追上19世纪的光像,这样飞船上的你就看到了19世纪地球上所发生的事情。再往前飞行,你不仅可以看到三国时刘关张桃园三结义的情景,而且可以追上7000万年前古老地球发出的光像,回到恐龙称霸地球的侏罗纪……
然而,这仅仅是纯理论的论证,以目前人类的科学技术能力尚无操作的条件。而且上述事件中的飞机速度虽然比较快,但比光速还是要慢得多。那么,它们又是怎样进入“时光隧道”的呢?这是一个谜。
超光速现象存在吗?
乍听起来,物体的运动速度超过光速是吓人的,也是奇怪的。大家都知道,爱因斯坦的狭义相对论给物体的运动速度设置了一个上限——真空中光的传播速度,约每秒30万千米。如果要使一个物体的运动速度达到光速,其质量将趋近于无穷大。假如要使它的运动速度超过光速,那就要付出比无限多还要多的能量。所以比光还要快的运动物体,其质量和长度只能用数学上的“虚数”来表示。可是,我们没有办法想象出比光速还快的物体的质量和长度。所以,我们一直理直气壮地认为:超光速物体不可能存在。
但是,人们的思维并没有被这种结论吓着,仍在不知疲倦地寻找着超光速运动的粒子,简称快子。据分析,在非真空媒质中运动得比光快的粒子,会留下一条发光的蓝尾巴。一些科学家相信快子的存在,但要想发现它却比登天还难,因为它的速度要比光速快得多,我们还没发现它在我们眼前闪光之前,就早已跑得无影无踪了。即使接近光速的快子在我们眼前飞过,飞跃1千米也只需三十万分之一秒的时间!所以,这是一件很叫人头疼的事。
不过,超光速现象在宇宙中并不罕见,天文学家已陆续发现了一些超光速运动的天体。1901年2月,在英仙星座爆发了一颗新星。新星爆发不久,人们就在其周围见到了不规则的发光气云。几个月内,人们观测到气云每天膨胀2角秒。当确定了该新星与我们的距离为1400光年后,人们立即测算出,气云膨胀的线速度竟达到光速的14倍!令人兴趣盎然的是,这种奇特的超光速现象,在1987年2月23日观测到的大麦哲伦云中爆发的超新星SN1987A再一次得到了证实。1988年3月4日:克鲁斯在他所拍摄的SN1987A的照片上,发现两条半径分别为32角秒和47角秒的大亮弧。由于大麦哲伦云距离我们16.6万光年,计算得出,这两个“光回波”的视膨胀速度竟分别达到光速的15倍和25倍!
据英国广播公司2011年9月22日报道,欧洲大型强子对撞机“撞”出了一个令人惊叹的结果,科学家宣布发现一种运动速度比光速还快的亚原子微粒。如果这个结果得到证实,现代物理学的基石无疑将被撼动。
形形色色时间机器构想
现年62岁的马利特是美国康涅狄格大学物理学教授。马利特的父亲在他10岁时去世,在年幼的马利特看来,父亲的死与吸烟酗酒的习惯有关。如果能够回到过去提醒父亲,这一切或许会改写。为了重新见到父亲,马利特开始了对时间的研究,他的时光机器以爱因斯坦的广义相对论为基础。爱因斯坦的理论是,空间和时间是连在一起的,引力可以像扭曲空间一样扭曲时间。马利特认为,如果他可以创造一个引力漩涡,强大的引力场能令光线变曲并减缓时间的流逝。马利特的构想看上去像一个圆柱形光线漩涡,实际上是由一系列激光束光环所制造的巨大引力场,场中心的强度足以扭曲时空。因此,若将一个粒子放在光环中间,粒子便会被引力场拉扯。若接近引力场,时钟和生物钟都会变慢。如果一个人走进这个“时光隧道”,就可能出现在过去的某个点。
在马利特之前,很多科学家在“相对论”的启发下已经提出过几个“时间机器”构想。1974年,美国新奥尔良杜兰大学的物理学家弗兰克·蒂普勒设想建造一个巨大的圆柱体并令其旋转,它就可能将周围的时空扭曲,出现很多进入过去的“时间入口”,你跳进去就会时光倒流。但是根据他的计算,这个圆柱体的重量至少要与太阳相当,又必须被装在一个长约100千米、直径65千米的管子里。这显然是无法实现的。
上世纪80年代,美国加州理工大学的理论物理学教授基普·索恩提出了著名的“虫洞”理论——连接两个时空地点的时光隧道,这两个地点可能处于完全不同的宇宙,也可能是同一宇宙中的两个地方,物质可以通过一个“虫洞”的入口,迅速抵达另一处时空目的地。不过,在时空结构中制造出一个“虫洞”,可能需要一颗恒星或相当于几十颗原子弹的能量,甚至还需要掌控负能量,这也不是现代科技可以办到的事情。
一个永远难解的谜
德国EMAT物理研究所的科学家认为,因为时间机器的科幻性质,其中既有娱乐消遣的因素,也有严肃探究的部分。尽管时间机器的具体装置确实让人摸不着头脑,但对这一理论嗤之以鼻也是没有道理的。“逝者如斯夫!”时间原本不存在方向性,它能给人以“向前流逝”之感,是因为我们所处的宇宙是在不断演化的。大爆炸模拟实验显示时间旅行不可能,但研究小组也承认这一结论无法绝对地回答“时间旅行是否可行”。任何模拟实验只可能无限地接近真相,却无法让真相再现。一次实验证明“不可能”,也不能抹杀其在条件更加接近真相时成为“可能”的机会。
也许“时间旅行”将成为一道永远难解的谜题,伴随着我们漫长的宇宙探索之路。
(据《科学24小时》)
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