穿越到未来是可行的,这不是科幻,不是科幻,绝对不是科幻,重要的事情说三遍。就目前地球上的人类,实际上已经有一部分宇航员完成了穿越,只是时间跨度太小。 0 H8 K) ~7 I7 g- q1 ?9 \* W7 d' L: ?6 }1 S% R) o7 h
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穿越到未来的核心概念是时间是相对的。 . _: b" P) ~5 E! c# k7 R" _+ v; ^# ]. d! _# i+ ~
相对速度2 B/ n' B) v+ h* k |% e- G: |
0 b$ `$ S2 s6 e1 h关于相对的概念,最早起源于伽利略。 # V1 L$ W; @ k) w7 J& S) s ! O6 a6 u a" w简单来说你在操场上以10m/s冲刺向终点线,实际上你可以更快。地球公转的速度约30公里/秒,你人在地球上,你可以把地球想象成一辆公交车,公转的轨道就是马路,于是与地球轨道静止的飞船人员就相当于站在马路边上,看到地球车带着你以30公里/秒的速度狂奔而过,并且如果你奔跑的方向正确,你的速度实际上是(30公里/秒+10m/s)。 $ w6 O( n$ D4 @ ; o# J6 `4 q6 C4 {: g. N你看,在宇航员和操场上的人看来,你的速度是不一样的,而且是天朗之别,因此我们在谈到速度的时候一定要说清楚相对于谁的速度。 $ S/ v; H$ [: @ {+ T! A/ \( V2 u) \/ t6 |' O# r
那么相对时间是什么?速度有高低,在牛顿看来时间是绝对的,大家的时间流速都一样,最多就是不同时区的差别,为什么会出来相对时间呢?0 Z2 j0 l' |' ?2 c$ u
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绝对速度 & x4 ~/ R# N0 j/ Y+ U3 h0 |5 ]- ?5 l: M# w* W" V
在18世纪之前,科学家的确认为没有相对时间,直到绝对速度的出现,绝对时间与绝对空间被改写了。绝对意味着对于万物来说都一样,而宇宙间的万物都在自顾自的运动,在宇宙中我们无法找到某一物,或某一点,万物相对于它们速度是一样的,反过来,它们相对于万物是一样,也就是说正常情况下只要在宇宙之中,不可能存在绝对静止或绝对的速度,大家都是相对的。 ; g' a/ T( g/ W' s: x: @8 p% M# i9 N( z7 ~
19世纪麦克斯韦提出了描述电磁学的方程,方程有一个解为电磁波波速,推到到最后他发现波速只与两个描述空间性质的常数相关(介电常数与磁常数),按照公式来看,电磁波波速并没有参照物,而光属于电磁波。 ! H' |! I! s+ Y2 y* c7 @: p5 k : }" ]( T5 W1 L% r1 s/ x7 S于是大家开始找光到底相对于谁,上面我们提到对于不同的观察者来说,速度是不一样的,因为相对性,因此判断光速是否相对于谁,就像是让光在操场上跑,然后从静止与相对光运动的角度去测量它。& G9 g5 B; w# P8 w6 u8 O6 d
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迈克逊莫雷实验结果为光速谁也不相对。回到地球车的问题,两束光在地球上同时射出,一束方向垂直于“轨道公路”,另一束沿着“地球车”公转的方向射出,按我们正常理解,公转方向的光存在速度叠加就像上面你的速度为公转速度+奔跑的速度,因此公转方向的光为光速+公转速度,如果到达终点距离相同,那么公转方向的光会先到达终点,然而事实是两束光同时到达,这就实验的原理。: s0 {/ H& _5 v( P+ n
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这意味着光并没有叠加地球公转速度,换句话说无论你跑得有多快,光速相对于你永远都是光速,你永远不能超越它,即光速是绝对的。! q: M) I+ w3 n7 D8 z# S9 G; y
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同时性 2 G: K" C* C$ w ) K& V0 ^9 \ U, r0 T; J4 K如果光速是绝对的,万物的速度是相对的,那么时间这杆秤就端不平了。只要三者同时存在就一定会出现相对时间,换句话说只要存在相对运动就会出现相对时间,不信我们就举个例子。' v" c5 V/ t# |4 p! h Z% ]$ ]7 U) m
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你站轨道旁边,一辆列车从轨道驶过,与你有相对运动。此时车厢正中央有一盏灯突然打开,灯光向车厢前和车厢后扩散出去,对于不同观测者来说,他们看到了不一样的事情。 0 E% \) c( Z0 v7 T" F9 ?$ y* M; ?' s9 x) x; @! s
乘客是一个以火车行驶速度移动的参考系,因为光速不叠加参考系的速度,光同时到达车厢前后。! c2 V) P% _$ i
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地面上和乘客看到的光是一样的,但是你还看到火车相对于你移动了,因此光会先到达后车厢。 * C# h7 y2 k) i" i/ ~' b% G: ~: k' p! C& M3 S( ^. G8 f! Z9 M( ~
你看同时发生的事,在你们看来却不同时,即同时性被打破了。如果时间不能同步,谈何绝对时间,时间是相对的。 & C5 |+ T( y1 i$ A! {/ B6 Q ! c3 P. @% W \( H* H+ ~穿越未来; F) O( j/ ]$ N- L$ C' p
: U# d& t! U- j8 Y3 Z% {6 @爱因斯坦基于光速不变的原理推导出来狭义相对论,使两个相对运动的坐标系可以进行换算,其中时间上的换算称之为动钟变慢效应,也叫速度时间膨胀。' l0 r: o% t: T j: b* R' u. v) e
. M3 O. H6 r' I" v现在是2020年,如果人类可以达到极快的速度,使时间发生一定的膨胀就可以穿越到未来,具体要多快,我们可以代入钟慢效应公式,t'为地球经历的时间,t为飞船飞行时间,v为飞行速度,c为光速,想穿越多远就要看自己有多快。不过这里忽略了飞船加速与减速的时间,实际情况要更复杂得多,这里就不赘述了。 2 ?# N' K7 y" C " C8 Q3 \7 D2 M