时间机器的制造 (第2/3页)
因为它们以确定的半衰期发生衰变；根据einstein的理论，观测到在加速器里高速运动的μ介子以慢动作衰变。一些宇宙shè线也经历了惊人的时间挠曲。这些粒子如此接近于光速运动着，以致依照它们的视角，在几分钟之内便能穿过银河系，纵然在地球的参照系中它们似乎花费了数万年。如果时间膨胀没发生过，那些粒子绝不会在这里出现。以高速运动是跃向未来的一种方式。引力则是另一种手段。在einstein的广义相对论中，他预言引力可以减缓时间的流逝。与在地下室相比，钟在顶楼上要走得快一些，在更接近于地心因而也更深入于引力场的情况下，这一现象将愈加显着。类似地，钟在太空里比在地面上走得更快。尽管这一效应微乎其微，但它已被jīng确的时钟直接测得。的确，在全球定位系统中必须考虑到这些时间挠曲效应。如果他们没有考虑到这一点，海员、出租车司机和巡航导弹将会发现自己偏离出规定轨道有许多公里。中子星表面的引力是如此强大，以致时间的流逝速度与地球上相比大约减缓了30%。在这样一颗恒星上进行观察，事件看起来就像是快进的录像。黑洞代表了时间翘曲的极致；在该天体的表面，时间相对于地球来说是停滞的。这意味着，倘若你从附近落入黑洞，在你到达其表面所花费的短暂的时间内，广阔的宇宙已经历了无限长的时期。因此，就黑洞外部的宇宙而言，黑洞内部是时间终结的区域。如果一名宇航员可以急速地移动，他能够十分靠近黑洞并且安然无恙地返回――没有人不觉得这是富于幻想的，它的鲁莽也就别提了，至于前景嘛――他可以跃进遥远的未来。到现在为止，我已经讨论了在时间中朝未来旅行的情况。那么逆行又会怎样呢？这可要成问题得多。1948年，新泽西州普林斯顿高级研究所的kurtgabriel提出了爱因斯坦引力场方程的一个描述旋转宇宙的解。在这个宇宙中，一名宇航员可以在太空中旅行来实现回到过去的目的。这是引力影响了光的结果。宇宙的旋转导致光（因而也包括事物之间的因果联系）被拽住并环绕在它的内部，这使得一个处于封闭环内的实物可以在空间的闭环中移动，同时也在时间的闭环中旅行，而任何时候都不会相对邻近的粒子超光速。gabriel的解释被当作数学上的奇谈而束之高阁――毕竟，没有观测迹象表明宇宙作为整体在旋转。他的计算结果不过是证明了在时间中逆行并不违背相对论。的确，爱因斯坦表示他曾为自己的理论可能在某些情况下允许回到过去的想法而感到困惑。其他一些允许回到过去的猜想也已被发现。例如，在1974年，tulane大学的frankj.tipler计算了一个巨大的无限长旋转柱体，在它的轴线处，宇航员们能够接近于光速拜访到自己的过去，即拽曳柱面附近的光线形成环状。1991年，普林斯顿大学的j.richardgott预言了宇宙弦――宇宙学家设想它的结构是在宇宙大爆炸早期产生的――能产生相似的结果。但是20世纪80年代中期所涌现的最逼真的时间机器剧本，是基于虫洞的概念构想出来的。在科幻小说中，虫洞有时被称作星门；它们提供一条贯通空间中彼此相距很远的两点之间的捷径。跳过一个假想的虫洞，你可能会在片刻之后出现于银河系的另一端。虫洞自然地符合广义相对论，凭借引力，不仅可以使空间弯曲，而且还能让时间发生扭曲。理论允许连接空间中的两点的可选路径和隧道这样的东西的存在。数学家提出了多重连结的空间形式。正像穿越山底的隧道要比山表面的道路更短一样，虫洞可能也要比贯穿于普通空间的寻常路线来得更短。卡尔・萨根在其1985年的小说《接触》中，就利用了虫洞作为一个虚构的装置。在萨根的提议下，kips.thorne和他在加州理工学院的同事们着手去考察虫洞是否与已知的物理学一致。他们的出发点是虫洞作为一个与黑洞一样具有可怕引力的物体。但与黑洞不同的是，后者只提供一次没有目的地的单程旅行，而虫洞将同时拥有一个出口和一个入口。由于虫洞是可穿越的，它必定包含了thorne所说的奇异物质。实际上，这是某种能产生反重力效果来抵制一个大规模系统因其自身强大的重力而被压入黑洞的自然趋势的物质。反重力，或是万有斥力，能够由负能量或负压力产生。众所周知，负能量状态存在于特定的量子系统中，它表明thorne的奇异物质并不被物理学定律所禁止，尽管目前尚不清楚，是否能
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