去未来旅行是可能的,但是“回到”过去就会遇到麻烦。回到未来——80年代标志性的电影的三部曲——提供了一个诱人的可能性:回到过去修正当时犯下的错误,并且能够前往未来,并相应地调整自己的行为。这是每个完美主义者的梦想。
但是对于这些“幻想”,物理学有话说,首先,时间旅行的概念并不属于科幻小说的“虚构”范畴,科学事实是无论你做什么,你都无法控制自己不去做的一件事!无论你保持完全静止还是加速到接近光速,在你自己的参照系中,你总是以同样的速度穿越时间。当然,这听起来不是一个很深奥的论断,但是当爱因斯坦在1905年提出狭义相对论时,这只是它令人震惊的含义之一。
另一方面,我们了解到光子——或者任何质量为零的粒子——在它们的参照系中根本无法经历时间:从一个光子被发射到它被吸收的瞬间,只有大质量的观察者(比如我们)才能看到时间的流逝。从光子的参照系来看,整个宇宙在其运动方向上收缩到一个点,吸收和发射同时发生:瞬间发生。
但是我们有质量。对于任何有质量的物体,总是被限制在低于光速的速度运动。不仅如此,无论你相对于其他物体的运动速度有多快——无论你是否在加速——你总是会感觉到光以一个恒定的速度运动:真空中的光速。
它带来了一个迷人的结果:如果你观察一个人相对于你在运动,他们的时钟会变慢。
想象一个“光钟”,或者一个工作原理是光在两个镜子之间上下反射的时钟。运动中的人相对于你移动得越快,光的速度就会越横向移动,而不是上下移动,因此他们的时钟就会显得越慢。
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