從《時(shí)間簡(jiǎn)史》談時(shí)空穿越

本文最初發(fā)表于2019年12月1日砰奕,在公眾號(hào)「不盤邏輯」强法。完整內(nèi)容可在 我的博客 上閱讀杖狼。

其實(shí)我對(duì)物理還是很感興趣的蔬充。

但是不愛做題亭罪。弧蝇。

今天早晨等公交,前面的同學(xué)背包上有一個(gè)物理研究院的徽章歹撒,我本來想跟他了解下現(xiàn)在專業(yè)人士對(duì)這些內(nèi)容的認(rèn)知莲组,但是一想我大學(xué)時(shí)光是怎么度過的,電子信息工程講的是什么暖夭,就放棄了锹杈。(因?yàn)槲沂裁炊枷氩黄饋砟旃拢挥浀每歼^什么科目)

幾年前

小時(shí)候看穿越劇看多了,總想著回古代當(dāng)個(gè)什么東西玩耍嬉橙。相信很多人都有這樣的想法早直,或者自帶個(gè)閃現(xiàn)技能什么的。抑或是從電視里拿東西這種情景市框。以為只是技術(shù)實(shí)現(xiàn)霞扬,需要時(shí)間的問題。

幾天前

在刷最右的時(shí)候枫振,突然想到一個(gè)事情喻圃。就是時(shí)間是否真實(shí)存在。我們所生活的三維空間是不是真的有時(shí)間這個(gè)第四維粪滤。當(dāng)時(shí)我的答案是沒有斧拍。

想象宇宙從大爆炸開始無限膨脹,物質(zhì)的結(jié)合經(jīng)過很久組成了我們看到的模樣杖小。這個(gè)過程我們用“時(shí)間”表示肆汹,但其實(shí)無非是物質(zhì)在運(yùn)動(dòng),粒子在組合予权。整個(gè)宇宙的所有物質(zhì)在一個(gè)狀態(tài)下變?yōu)榱硪粋€(gè)狀態(tài)的過程是一個(gè)目前來看不可逆的事件昂勉。我們的時(shí)間是用來衡量這些變化的過程的度量衡而已。其實(shí)到現(xiàn)在扫腺,從弱人原理來講我還是這么覺得的岗照。(但是時(shí)間的存在是必要的。一會(huì)兒會(huì)講笆环。)

因此攒至,時(shí)間穿越是不可能實(shí)現(xiàn)的。

物理學(xué)中的時(shí)間與我們現(xiàn)在所用的時(shí)間不完全一致躁劣。我們現(xiàn)在的秒是銫 133 原子在什么東西里振動(dòng)的頻率迫吐,震動(dòng)多少下是一秒。我們給其以定義账忘。

現(xiàn)在

根據(jù)愛因斯坦同學(xué)的相對(duì)論顯示志膀,沒有任何東西比光運(yùn)動(dòng)的還快。也就是說闪萄,我們所生活的空間梧却,就目前可能及很久的以后奇颠,也不會(huì)有什么比光運(yùn)動(dòng)的還快败去。E=mc^2 。除非今后我們會(huì)找到具有負(fù)質(zhì)量的物質(zhì)(其實(shí)我也想過質(zhì)量這個(gè)概念是否是我們?nèi)藶閯?chuàng)造的烈拒。但它確實(shí)表明了一個(gè)物體內(nèi)存在的物質(zhì)的量)圆裕,否則不可能實(shí)現(xiàn)广鳍。但是就目前而言,發(fā)現(xiàn)的及預(yù)言的物質(zhì)都帶有質(zhì)量吓妆。負(fù)質(zhì)量顯得太不可能(況且一個(gè)帶有負(fù)能量的物體是什么樣子的呢赊时,根據(jù)熱力學(xué)第二定律,就會(huì)有其他物體不符合 E=mc^2 的定義)行拢。在這種條件下祖秒,無論怎么折騰,你也逃不過光的追捕舟奠。如果拋棄了時(shí)間觀念竭缝,物質(zhì)依舊會(huì)運(yùn)動(dòng),而跟現(xiàn)在毫無差別沼瘫。因此我們必須引入時(shí)間觀念抬纸。或者說耿戚,根據(jù)人存原理湿故,我們所探究的宇宙必須有一個(gè)度量。

時(shí)空穿越的可能性

引入了時(shí)間維度(或者說可能它本身就是存在的)膜蛔,至少我們能看見的恒星坛猪,都是過去的恒星,它現(xiàn)在可能已經(jīng)成為了白矮星飞几,也許已經(jīng)演變成了一個(gè)黑洞砚哆,甚至太陽都是 8 分 15 秒前的太陽了。就我們所觀測(cè)到的“宇宙在膨脹”的“事實(shí)”屑墨,也許也是很久之前發(fā)生的事情了躁锁。

一直以來我都在好奇,宇宙的外面是什么卵史。嗯誰說的來著战转,上帝正在為問這些的人準(zhǔn)備地獄。那我還是不問了以躯。

但我不信教啊槐秧,我還是要問。

今天早晨起床忧设,突然意識(shí)到一個(gè)問題刁标。我要收拾準(zhǔn)備回家的東西了。

啊不是這個(gè)址晕,我突然意識(shí)到膀懈,我們所能達(dá)到的最快速度目前來說就是趨近于光速。假設(shè)有一能達(dá)到光速的物體從地球出發(fā)谨垃,向任一方向(根據(jù)無邊界論启搂,宇宙是一個(gè)通俗理解像赤道的東西硼控,所以這也是我們觀測(cè)各個(gè)方向的宇宙都一個(gè)樣的可能性,繞圈玩胳赌。所以任一方向都可以)前進(jìn)牢撼,在這個(gè)路上它所能看見的一切物質(zhì),包括恒星疑苫、行星等等熏版,和我們?cè)诘厍蛏嫌锰煳耐h(yuǎn)鏡能看見的應(yīng)該是一致的——假設(shè)沒有落入黑洞,而我們知道捍掺,我們能看見的都是光在過去走過的路纳决。從某種意義上講,這個(gè)物體完成了時(shí)間穿越——但是它沒有辦法講看到的一切帶回給我們——因?yàn)闆]有什么比光速還快的東西乡小。我們無從得知任何與我們有距離的物質(zhì)的當(dāng)前狀態(tài)阔加。即使只相隔一米,所看見的也是 1/300000 秒前的狀態(tài)满钟。換句話說胜榔,隨著時(shí)間在延續(xù),它可以經(jīng)歷宇宙的倒流湃番,直到最后的奇點(diǎn)夭织。而在這個(gè)奇點(diǎn)任何我們已知的物理學(xué)定律都失效了,我們不知道接下來會(huì)發(fā)生什么吠撮。

回頭看來尊惰,是不是我們永遠(yuǎn)都不會(huì)得知宇宙當(dāng)前是膨脹的還是坍縮的,或者它本身如此泥兰,永恒不變(這個(gè)不太可能弄屡,至少我們觀測(cè)到了恒星和星系的頻譜紅移,證明至少過去的 10^n 年里他們是互相遠(yuǎn)離的)鞋诗。

我可能又要把上述內(nèi)容推翻了

這個(gè)以光速旅行的物體可能會(huì)看到宇宙當(dāng)前的真實(shí)模樣膀捷。正如光運(yùn)動(dòng)需要時(shí)間,當(dāng)比如當(dāng)過了 100 年削彬,它到了 100 萬光年的位置全庸,而這個(gè)時(shí)候我們所觀測(cè)到的它和它本身相差 100 年。從我們的角度講它可能是穿越了融痛,因?yàn)橄鄬?duì)于我們的時(shí)間它是在向過去旅行壶笼,而我們能看到的它可能是恒定不變的。不考慮加速度雁刷,正如光一樣覆劈,當(dāng)它出發(fā)的那一刻,我們是能看見它離我們?cè)絹碓竭h(yuǎn)的。它運(yùn)動(dòng)一秒的時(shí)候墩崩,離我們有 30 萬米,而我們看見它處于它所處的位置需要有 1 秒的延遲侯勉。而這個(gè)時(shí)間已經(jīng)過去了 1 秒鹦筹。那這個(gè)時(shí)間我們看見它是在哪呢。址貌。這應(yīng)該是多普勒效應(yīng)能解決的問題吧铐拐。。所以我們應(yīng)該能看見很多個(gè)它练对?像光一樣遍蟋?一個(gè)光源在不停的生成光子?我們看到的一束光中的每一點(diǎn)其實(shí)是同一個(gè)點(diǎn)在做運(yùn)動(dòng)螟凭,而通過時(shí)間差導(dǎo)致我們認(rèn)為它是一束光虚青?就目前而言這個(gè)我覺得還是比較有道理的,還并不想推翻螺男。換句話說棒厘,這個(gè)物體會(huì)比我們離比如銀河系中心更近,因此它能看見的銀河系中心比我們更近下隧!而從那里看見的這束光應(yīng)該是彎曲的(卷曲時(shí)空)奢人。從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度而言,這個(gè)物體(很有可能它就是一顆光子)看見的銀河系——或者是看見的我們是不是也是一束光淆院?答案可能是肯定的何乎。

結(jié)論

對(duì)于我們來說,這個(gè)物體應(yīng)該是穿越了土辩。畢竟我們能觀測(cè)到的它是過去支救,在它能量耗盡前的狀態(tài)】教裕或者說對(duì)我們來說我們能觀測(cè)到的它是一成不變的搂妻。而對(duì)于它本身來講,它是沒有穿越的辕棚。本來我想說它認(rèn)為它是在向未來運(yùn)動(dòng)欲主。如果它到了某個(gè)位置休息了一刻鐘,這個(gè)時(shí)候它所看見的果然是和它在地球上看見的一樣逝嚎。它也變成了我們觀測(cè)的過往星河中的一部分扁瓢。但是如果它突然轉(zhuǎn)向回到地球,原來的位置补君,會(huì)發(fā)生什么呢引几?這應(yīng)該屬于反射回來,我們能看見兩個(gè)光子重疊在一起,而其實(shí)一個(gè)是過去的它伟桅,一個(gè)是稍微過去的它敞掘。這樣的穿越?jīng)]什么意思。對(duì)于其他人來講它確實(shí)是穿越了楣铁,但是它自己感覺玖雁,無非是在跑來跑去,并且它可能并看不見它自己原來的模樣盖腕。

所以光為什么不能從黑洞逃脫赫冬,其實(shí)它本身就是一粒光子而已?

結(jié)尾

看時(shí)間簡(jiǎn)史有感溃列,可能里面會(huì)出現(xiàn)很多物理學(xué)應(yīng)用錯(cuò)誤的表述劲厌,還請(qǐng)見笑。

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