大师作文网人类的科学发展以后能实现时空穿梭吗,穿越过去和未来?
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：语文作业 时间：2024/11/17 03:10:08
人类的科学发展以后能实现时空穿梭吗,穿越过去和未来?
【回到过去的时光隧道】
关于时光旅行,人们有过很多美丽的遐想,最成熟的一个设想是通过虫洞.人们设想,通过虫洞,可以将两个不同的时空连接在一起.相连的两个时空,可以是两个完全不同的宇宙,也可以是同一宇宙的两个不同地方.任何物体都可以通过虫洞,从一个时空自由出入另一个时空.
美国纽约城市大学物理学家、《多维空间》和《平行世界》两本书的作者米奇奥-卡库说,“虫洞连接着将来,也连接着过去.但我们别太乐观了,因为供应时间机器的燃料绝不是人类目前的技术所能达到的”.卡库说,在时空这个物体上“钻孔”,需要一颗星星那么大的能量,或者相反,需要来自比“无”还要少的其它星体上的“负能量”.
超弦理论专家格林对上述设想提出质疑.超弦理论主张宇宙万物都是由一连串紧密排列的微细能量组成,随着它们不同的震动模式而衍生出不同的状态和现象.
格林说,“很多人对这种做法是否管用持怀疑态度.最乐观的估计是,如果你能打开这样一个孔,你就能从一个地点快速到达另一个地点,或者从一个时刻迅速赶往另一个时刻.”
【宇宙弦理论】
另外一个时空旅行爱好者津津乐道的理论是宇宙弦理论.宇宙弦理论说的是,在不断膨胀的宇宙中,有贯穿整个宇宙的能量管.这些细细的管子,是早期宇宙的残留,据说质量非常之大,可以造成周围时空的巨大弯曲.
里查德-格特是美国普林斯顿大学的天文物理学家,曾著有《在爱因斯坦的宇宙中作时空旅行》一书.里查德-格特说,“宇宙弦或者是无限长,或者是成环形,它们没有起始点.它们就像意大利面条那样,或者是围成圆形的意大利面条.两种弦理论是互不干涉的.由于它们都能给时空带来巨大弯曲,因此它们在理论上都给时光旅行提供了可能性.这是一个只有超级文明才有可能达到的目标,这远不是目前的我们所能做到的.我们甚至连自己星球上的能源都控制不了.”
但是,仍有一些科学家认为,回到过去在理论上是可能的,虽然这不大符合实际.里查德-格特同时也认为,人类可以在地球上看到某些短暂的宇宙粒子.对于人类来说,这些粒子的行程大约有数千年,但粒子感觉其穿越太空、到达地球的过程仅仅用了几分钟时间.实际上,这些宇宙粒子已经进入了未来.基于爱因斯坦的理论,可以将空间充分扭曲来制造一个局部的重力场,就如同一个能够以任意大小呈现的炸面包圈一样.重力场绕着这一炸面包圈围成一个圆圈,这样就使得空间和时间都能紧紧地“弯曲”到过去.尽管很难描述这一“炸面包圈”在现实生活中的样子,但数学公式显示,时光机器中每一阶段的时间都将在“炸面包圈”内的某一个空间内产生.
理论上说,在时光机器制成后回到过去的任一时间都是可能的.但到目前为止仍然有一个小小的障碍还未得到解决,那就是如何产生重力“炸面包圈”.科学家们进行过大量研究和思考,发现可能需要推动一个高质量物体做高速圆周运动.
【时光旅行难成现实】
查尔斯在接受记者采访时说,从数学上讲,你当然可以说某种东西正沿着时间轴往后退.但在实际上,无论是你还是我,都无法回到过去.
卡库也表示了相同的观点,他说,如果存在一个万能理论的话,人类就可以通过时间隧道解决所有的上述难题,看时间旅行是否真的可行.“但这需要比我们目前的科技能力要先进得多得多的技术.不要幻想明天就有一个年轻天才在报纸上发表声明,说自己已经发明出了什么时间机器.”
格特目前正在担任一部关于时光旅行的电影《超时空效应》的科学顾问.他在接受记者采访时表示,目前,关于在时间维度进行旅行,唯一确定的是每过去一分钟,我们就向未来迈出了一步.所以,对于那些想知道地球在一百万年之后是什么样子的人,科学家们有好消息等着他们.“如果你想知道地球在一百万年以后是什么样子,我可以告诉你怎么做”.格特给出的方法是：建造一艘宇宙飞船.以光速行驶一定的时间,然后再回到地球.当你走出飞船的那一刻,你可能就在一百万年之后的地球上了,而你本人,可能才只长了一岁.这样,你去未来地球旅行的愿望就实现了.
【建造虫洞时光机器的三个步骤】
1.寻找或制造一个虫洞：这是连接空间中两地点的一种隧道.大的虫洞也许自然存在于太空深处,是大爆炸的遗迹.要不然我们就只好拿次原子虫洞来充数.它们可能自然存在（有人说它们就在你我周遭不断冒出又消失）,或是人造的（譬如此处所想像,由粒子加速器制造）.这些小虫洞必须放大到有用的大小,譬如用上类似大爆炸后让空间膨胀的能量场.
2.使虫洞稳定：注入负能量,譬如利用开斯米效应（Casimir effect）等量子方式,使讯号或物体得以安全穿越虫洞.虫洞倾向於挤压成一个密度无穷大或近乎无穷大的点,而负能量可对抗这个趋势；换言之,它会避免虫洞变成黑洞.
3.拖曳虫洞：假设有一艘具有高度先进科技的太空船,会将虫洞的两个口分开.其中一个开口或许可置放於中子星表面附近.中子星是极度致密、有强大重力场的星球,此强重力场会使时间过得慢多了.由于时间在虫洞的另一开口处过得较快,此两开口便在空间及时间上都被分开来了.
【到未来,到底可不可能?】
速度是让时间往前跳的一个办法,而重力是另一个办法.在爱因斯坦的广义相对论中,他预言了重力会让时间变慢.时钟在阁楼上会比在地下室中走得稍快些,因为地下室较接近地心,所以是在比较强的重力场中.同理,时钟在太空中跑得比在地面上快.再一次地,该效应是极其微小的,但我们已运用准确的时钟直接测量到了.事实上,这些时间扭曲效应在全球定位系统中都必须计入,否则水手、计程车司机及巡弋飞弹会发现自己竟偏离路线许多公里.
在中子星表面,重力场强到会让时间比地球时间延迟了30%.从这种星球看到我们这里发生的事件,就像把录影带往前快转一样.黑洞更是时间扭曲的极端范例：在它的表面上,时间相对于地球而言是静止不动的,这表示如果你从黑洞旁边掉进去的话,则在你到达表面的那一小段时间内,外面的宇宙就已经历了沧海桑田的永恒.所以自外界看来,黑洞附近的区域简直是时间的化外之地,因此,如果有位太空人可以贴近黑洞再折回而毫发无伤的话（我得说,这是很唐吉诃德式的英勇举动）,那他应可跃入远远的未来.
关于时光旅行,人们有过很多美丽的遐想,最成熟的一个设想是通过虫洞.人们设想,通过虫洞,可以将两个不同的时空连接在一起.相连的两个时空,可以是两个完全不同的宇宙,也可以是同一宇宙的两个不同地方.任何物体都可以通过虫洞,从一个时空自由出入另一个时空.
美国纽约城市大学物理学家、《多维空间》和《平行世界》两本书的作者米奇奥-卡库说,“虫洞连接着将来,也连接着过去.但我们别太乐观了,因为供应时间机器的燃料绝不是人类目前的技术所能达到的”.卡库说,在时空这个物体上“钻孔”,需要一颗星星那么大的能量,或者相反,需要来自比“无”还要少的其它星体上的“负能量”.
超弦理论专家格林对上述设想提出质疑.超弦理论主张宇宙万物都是由一连串紧密排列的微细能量组成,随着它们不同的震动模式而衍生出不同的状态和现象.
格林说,“很多人对这种做法是否管用持怀疑态度.最乐观的估计是,如果你能打开这样一个孔,你就能从一个地点快速到达另一个地点,或者从一个时刻迅速赶往另一个时刻.”
【宇宙弦理论】
另外一个时空旅行爱好者津津乐道的理论是宇宙弦理论.宇宙弦理论说的是,在不断膨胀的宇宙中,有贯穿整个宇宙的能量管.这些细细的管子,是早期宇宙的残留,据说质量非常之大,可以造成周围时空的巨大弯曲.
里查德-格特是美国普林斯顿大学的天文物理学家,曾著有《在爱因斯坦的宇宙中作时空旅行》一书.里查德-格特说,“宇宙弦或者是无限长,或者是成环形,它们没有起始点.它们就像意大利面条那样,或者是围成圆形的意大利面条.两种弦理论是互不干涉的.由于它们都能给时空带来巨大弯曲,因此它们在理论上都给时光旅行提供了可能性.这是一个只有超级文明才有可能达到的目标,这远不是目前的我们所能做到的.我们甚至连自己星球上的能源都控制不了.”
但是,仍有一些科学家认为,回到过去在理论上是可能的,虽然这不大符合实际.里查德-格特同时也认为,人类可以在地球上看到某些短暂的宇宙粒子.对于人类来说,这些粒子的行程大约有数千年,但粒子感觉其穿越太空、到达地球的过程仅仅用了几分钟时间.实际上,这些宇宙粒子已经进入了未来.基于爱因斯坦的理论,可以将空间充分扭曲来制造一个局部的重力场,就如同一个能够以任意大小呈现的炸面包圈一样.重力场绕着这一炸面包圈围成一个圆圈,这样就使得空间和时间都能紧紧地“弯曲”到过去.尽管很难描述这一“炸面包圈”在现实生活中的样子,但数学公式显示,时光机器中每一阶段的时间都将在“炸面包圈”内的某一个空间内产生.
理论上说,在时光机器制成后回到过去的任一时间都是可能的.但到目前为止仍然有一个小小的障碍还未得到解决,那就是如何产生重力“炸面包圈”.科学家们进行过大量研究和思考,发现可能需要推动一个高质量物体做高速圆周运动.
【时光旅行难成现实】
查尔斯在接受记者采访时说,从数学上讲,你当然可以说某种东西正沿着时间轴往后退.但在实际上,无论是你还是我,都无法回到过去.
卡库也表示了相同的观点,他说,如果存在一个万能理论的话,人类就可以通过时间隧道解决所有的上述难题,看时间旅行是否真的可行.“但这需要比我们目前的科技能力要先进得多得多的技术.不要幻想明天就有一个年轻天才在报纸上发表声明,说自己已经发明出了什么时间机器.”
格特目前正在担任一部关于时光旅行的电影《超时空效应》的科学顾问.他在接受记者采访时表示,目前,关于在时间维度进行旅行,唯一确定的是每过去一分钟,我们就向未来迈出了一步.所以,对于那些想知道地球在一百万年之后是什么样子的人,科学家们有好消息等着他们.“如果你想知道地球在一百万年以后是什么样子,我可以告诉你怎么做”.格特给出的方法是：建造一艘宇宙飞船.以光速行驶一定的时间,然后再回到地球.当你走出飞船的那一刻,你可能就在一百万年之后的地球上了,而你本人,可能才只长了一岁.这样,你去未来地球旅行的愿望就实现了.
【建造虫洞时光机器的三个步骤】
1.寻找或制造一个虫洞：这是连接空间中两地点的一种隧道.大的虫洞也许自然存在于太空深处,是大爆炸的遗迹.要不然我们就只好拿次原子虫洞来充数.它们可能自然存在（有人说它们就在你我周遭不断冒出又消失）,或是人造的（譬如此处所想像,由粒子加速器制造）.这些小虫洞必须放大到有用的大小,譬如用上类似大爆炸后让空间膨胀的能量场.
2.使虫洞稳定：注入负能量,譬如利用开斯米效应（Casimir effect）等量子方式,使讯号或物体得以安全穿越虫洞.虫洞倾向於挤压成一个密度无穷大或近乎无穷大的点,而负能量可对抗这个趋势；换言之,它会避免虫洞变成黑洞.
3.拖曳虫洞：假设有一艘具有高度先进科技的太空船,会将虫洞的两个口分开.其中一个开口或许可置放於中子星表面附近.中子星是极度致密、有强大重力场的星球,此强重力场会使时间过得慢多了.由于时间在虫洞的另一开口处过得较快,此两开口便在空间及时间上都被分开来了.
【到未来,到底可不可能?】
速度是让时间往前跳的一个办法,而重力是另一个办法.在爱因斯坦的广义相对论中,他预言了重力会让时间变慢.时钟在阁楼上会比在地下室中走得稍快些,因为地下室较接近地心,所以是在比较强的重力场中.同理,时钟在太空中跑得比在地面上快.再一次地,该效应是极其微小的,但我们已运用准确的时钟直接测量到了.事实上,这些时间扭曲效应在全球定位系统中都必须计入,否则水手、计程车司机及巡弋飞弹会发现自己竟偏离路线许多公里.
在中子星表面,重力场强到会让时间比地球时间延迟了30%.从这种星球看到我们这里发生的事件,就像把录影带往前快转一样.黑洞更是时间扭曲的极端范例：在它的表面上,时间相对于地球而言是静止不动的,这表示如果你从黑洞旁边掉进去的话,则在你到达表面的那一小段时间内,外面的宇宙就已经历了沧海桑田的永恒.所以自外界看来,黑洞附近的区域简直是时间的化外之地,因此,如果有位太空人可以贴近黑洞再折回而毫发无伤的话（我得说,这是很唐吉诃德式的英勇举动）,那他应可跃入远远的未来.