《现代科学仪器》
春节档影片中最大的“黑马”,无疑是电影《你好,李焕英》。据统计,该片目前票房已累计达53亿,且预测最终能达到53.65亿。
影片讲述了刚考上大学的女孩贾晓玲意外穿越回上世纪80年代,与年轻时代的妈妈李焕英相遇,二人形影不离,上演了一个又一个让人笑中带泪的故事。
那么问题来了,贾晓玲究竟是怎么穿越回去的?
关于时空穿越,学界与民间流传着诸多假说,全世界科学家们也一直在证实其真实性。科学的进步离不开大胆的假设,本期生活版带您盘点那些“时空穿越术”。
假说一:黑洞穿越
在很多科幻电影中,时光旅行者都是通过时间机器来打开一条能够穿越时空的隧道,但是无法确定到达的地点是哪里。
物理学家爱因斯坦在其研究生涯中,提出的最大胆地预言就是时空穿梭。他认为,人类可以借助宇宙中的某些特定环境,实现时空穿梭,可以自由地回到过去、也可以去往未来。
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而他所说的特定环境就是黑洞,这便是著名的黑洞假说。
根据英国著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金的观点,人类通过黑洞就可以实现时空穿越。斯蒂芬·威廉·霍金认为,超大黑洞就是一部天然的时间机器,在黑洞周围时间会变慢,至少比地球要慢两倍。
爱因斯坦曾在广义相对论中,预言重力可让时间流逝的速度变慢,黑洞的重力异常强大,因此在黑洞表面,时间相对于地球来说,几近停滞。
黑洞是一个密度极大的星球,它拥有恐怖的吸引力,可以把任何靠近它的物质吸收进去,在黑洞的内部甚至没有光和时间的概念。有科学家认为,只要人类可以穿越黑洞,就能够改变时间的进程,从而实现时空穿梭。
不过,对此美国学者早已进行过多项相关实验,未取得任何实质性的成果。有学者指出,人在进入黑洞,很可能被撞得粉身碎骨。对此,斯蒂芬·威廉·霍金曾表示,在现实中,很难借助黑洞实现时间穿越,但这个想法并不疯狂。
假说二:虫洞穿越
多年来,在许多故事、科幻书籍和电影中,男女主角们都是通过虫洞这样的宇宙捷径,摆脱时空限制、来回穿梭。
1935年,爱因斯坦和物理学家内森·罗森依据广义相对论提出宇宙中存在一种特殊的“通道”,即“爱因斯坦-罗森桥”或虫洞。虫洞连接着两个不同时空中的点,我们可以通过穿越虫洞的方式减少宇宙旅行的时间和距离。
也就是说,虫洞是宇宙中的捷径。想象一下,在一张平铺的纸上,一只蚂蚁要从A点走到B点,“旅行”路途即纸面上A点与B点之间的直线距离。如果纸张弯曲,那么A点和B点之间的空间距离就变得更近,直到两点重叠。此时,蚂蚁再从A点走到B点,“距离”就大为缩短,进而避免了漫长的星际旅行。
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对此,中国多位天文界、物理界专家认为,虫洞假说具备一定的科学依据。
中国科学院国家天文台研究员苟利军曾表示,从地球出发到织女星,如果仅仅限定在我们这个宇宙维度当中,最短的距离也需要25光年,但在高维空间可能只需要几米。“虫洞相当于高维空间的一个通道,给我们提供了一个便捷的方式,让我们能够进行星际旅行。” 诺贝尔物理学奖得主基普·索恩此前就写过一个利用虫洞进行星际旅行的剧本,后来被导演斯托弗·诺兰搬上荧幕,打造了著名的好莱坞大片《星际穿越》。
“虫洞和时光机一样,只是一个概念。”南京师范大学物理科学与技术学院副教授狄云松认为,目前学术界对时空关系尚无严格定论,一个理论提出后需要工程实验,而人类尚无法对这一假想进行工程论证。
假说三:超光速穿越
超越光速就可以回到过去吗?时光机真的存在吗?
超光速,是指物体运动速度超越光的极限速度。光的速度是.458km/s,相当于高铁速度的360万倍。根据狭义相对论的钟钟慢效应,速度越快,时间越慢。有人因此认为,若速度超过光速,时间就会停止。事实上,时间并没有被冻结,不存在光速参照系,可以使光处于静止状态。
2011年9月,有科研团队宣布探测到μ中微子超光速现象。当时,一些人提出,如果实验结果为真,时空穿梭就不再是科幻情节,但是国内不少学者对此持谨慎态度。