到未來旅行可能嗎?事實上,人類已經有一台時光機

作者 | 發布日期 2018 年 05 月 30 日 20:26 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly

愛因斯坦狹義相對論表明,時間是相對的,只要你移動速度夠快,時間就會相對變慢。而據外媒報導,事實上,人類已經建造好一台時光機,也就是歐洲的大型強子對撞機──它以近乎光速的速度撞擊質子,導致其時間相對於人類觀察者而言慢了 6,900 倍。



每個人或多或少曾在成長歷程中留下遺憾,如果時間能倒轉,現在一切是否有所不同?由於後悔情緒所在,能修復過去的時光機一直是科幻創作愛不釋手的題材。在小說電影中,主角好似都需要倚靠某種強大裝置才能啟動時空穿梭能力,比如經典電影《回到未來》中那台以鈽(plutonium)為動力的 DeLorean 時光車。但事實上,美國俄亥俄州立大學天文學家 Paul Sutter 於《Space.com》報導中表示,你只要有一架速度夠快的火箭就行了。

Paul Sutter 說,根據愛因斯坦狹義相對論,你在太空移動的速度越快,時間相對過得越慢,這點科學家曾經從噴射機上的超精確原子鐘進行測量;又或者,那些生活在國際太空站(ISS)上的太空人員其實已經算時間旅行者,由於國際太空站以每秒約 8 公里的速度飛行,導致太空人的時間過得比地球上的人們還要慢一些,一個經典例子即美國宇宙兄弟 Mark Kelly 與 Scott Kelly,兩人為同卵雙胞胎,一同當上太空人。

哥哥 Mark Kelly 於太空服務總時數約 54 天,但弟弟 Scott Kelly 服務時數長達 520 天,當 Scott Kelly 於 2016 年完成長達 1 年的任務退休後,美國太空總署(NASA)研究發現──兩人年齡差距又擴大了一點點。

依愛因斯坦理論所言,那麼地球上其實已經有一台時光機器──大型強子對撞機(Large Hadron Collider)。這台機器以近乎光速的速度推動質子,這使得質子的時間相對於人類觀察者而言慢了 6900 倍,也可以說,這些亞原子粒子實際上被送到未來。

但我們不是粒子,想以完整人體結構來趟時空旅行,我們要搭的是一台能以光速前進的太空船。迄今為止,人類史上速度最快的太空探測器應是預定今夏推出的派克號太陽探測器(Parker Solar Probe),預計以接近每秒 200 公里(時速 70 萬公里)的速度繞行太陽,相當於 1 秒內從台北移動到彰化、或是 1 分鐘內從美國紐約抵達日本東京,而這速度只有光速的 0.00067%。

▲ 派克號太陽探測器。(Source:NASA

《Popular Mechanics》舉例,假如你想前往西元 3000 年以後的世界,你只要現在搭上一台光速太空船,開往距離地球 500 光年的某顆行星再回來,對你來說,你只旅行了 10 年,但地球已過了 1,000 年來到 3018 年(在這艘太空船上過 1 年、相當於地球上過 100 年)。

上述例子要注意的是,你並沒有到達「你的未來」,你的時間依然照常過,這台「時光機」只有讓你的時間變得比地球上慢,但不會讓你跳到你的明天;只是對 1000 年以後的地球人來說,你「感覺」是從過去來的人。

儘管真相是理論很豐滿,現實很骨感,科學家如何克服建造時光機的技術挑戰?首先,我們要有大量能源為太空船推進力;其次,船上要有充足的食物、水及藥物,以免時間旅行者客死異鄉;第三,為了避免時間旅行者在加速瞬間被重力壓扁,這艘船必須以穩定和緩的速度增加至光速,當然,這樣旅行時間就會拉長。

到目前為止,光速仍是宇宙中絕對不可超越的極限值之一,這代表科學家可能有辦法將某人送往未來,但無法回到熟悉的過去(所以如果你現在出發前往未來,是再也回不來的),因後者違反了其他物理定律。但誰知道呢,也許有天我們發現宇宙更多奇特定律,並突破時空結構?

(首圖來源:pixabay

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