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江苏卫视《从地球出发》科普课堂:人类是否真能开启时空旅行?

文章作者:www.hrbyunfankeji.com发布时间:2020-02-03浏览次数:1230

祖父悖论:回到过去能改变故事的结局吗?

祖父悖论是时间旅行的悖论,也是科幻小说中的一个常见主题。法国科幻作家海涅巴赫扎维尔在1943年的小说《不小心的旅游者》中首次提出:回到过去,在你父亲出生前杀死你的祖父母。

但是这一举动会产生矛盾的情况:你回到过去,杀死你年轻的祖父。如果祖父死了,就没有父亲,如果没有父亲,就没有你。谁杀了爷爷?或者说:你的存在表明你祖父不是因为你而死的,那你为什么要杀他?

你如何解释这个烧脑的问题?科学家给出了两种版本:“平行宇宙学”。一些物理学家认为,也许世界是由无数平行的宇宙组成的。当一个人回到过去杀死他的祖父母时,被杀的人实际上是来自另一个宇宙的人,或者该行为也可以创造一个新的平行宇宙,而这个人的“祖父”或“祖母”的死亡只会使平行宇宙中的人不再存在,而平行宇宙中的人是安全的。

香蕉皮理论。当这位时间旅行者打算阻止他的父母相互了解时,他不小心踩到香蕉皮,伤了自己,被送进了医院,因此错过了这个机会。这项技术被昵称为“香蕉皮机制”。在这种机制下,时间旅行者似乎能够自由行动,但每当他们的行为会导致因果悖论时,他们总是会受到一些看似偶然的因素的干扰,导致他们行动的失败。该场景也由《逆时旅人》显示。最初,李耕的母亲可能没有发生车祸。她成功避开了第一辆车。然而,因为李耕回到了过去,与他的母亲有过多次接触,另一辆汽车在穿越时空时突然出现并撞倒了他的母亲。

李永乐老师补充道,“诺维科夫的自洽原则”也同意这一观点,即人们可以回到过去,但不能改变历史进程。由此,我们可以看到过去的事情真的无法改变。

挖个洞,从北京到纽约只需要2500秒?

爱因斯坦-罗森桥(Einstein-Rosen Bridge),俗称虫洞,一条连接宇宙中两个不同时空的狭窄隧道,是爱因斯坦和内森罗森在1930年研究重力场方程时提出的假设。

打个比喻,爱因斯坦声称宇宙是一个静态的、有限的、无边界的弯曲外壳,就像水面和底部之间的关系一样。当水面剧烈搅动时,就会形成漩涡,你会发现水面更靠近底部。

虫洞是连接两个遥远时空的隧道。它可以理解为时间和空间的狭窄管道。你可以通过虫洞立即到达另一端。另一端可以是空间的另一端或时间的另一端,所以理论上,虫洞提供了时间旅行的可能性。

李永乐老师在现场举了一个例子:如果你想从北京去纽约,你怎么去最近的地方?总的想法是坚守地球表面,选择最短的路线,然后乘飞机。然而,实际上有一个更快的计划,就是从北京到纽约打洞,然后你跳进洞里,在重力的作用下可以直接到达纽约,大约需要2500秒,不到一个小时。

但是到目前为止,科学家还没有直接观察到虫洞的证据。

黑洞和白洞:宇宙中两个“对立”的天体

1916年,德国天文学家卡尔史瓦西通过计算获得了爱因斯坦引力场方程的真空解。该解表明,如果大量的物质集中在空间中,一种奇怪的现象将发生在它周围,即在粒子周围有一个界面“地平线”。一旦你进入这个界面,光也无法逃脱。这个“不可思议的天体”被美国物理学家约翰阿奇博尔德惠勒命名为“黑洞”。

北京时间2019年4月10日21时,人类第一张黑洞照片发布。黑洞位于M87的中心,M87是处女座的一个巨大椭圆星系,距地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域有一个阴影,被新月形的光环包围着。

“广义相对论”还预言了一个特殊的天体白洞,它与黑洞的性质完全相反。不同于黑洞的“只进不出”

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