物理學家認為時空旅行的確可行,但真正時空旅行和《回到未來》(Back to the future)系列與〈星際效應〉(Interstellar)等電影演的完全不同。真正時間旅行,並不是從時間線某一點跳到另一點,而是一個人只要移動速度夠快,他就能越快到達未來。
時空旅行定義:超過每秒 1 秒的速度穿越時空
地球人都是以「每秒 1 秒」速度經過時間。多虧愛因斯坦( Albert Einstein)「廣義相對論」,的確有可能以超過這個速度穿越時間。美國太空總署(NASA)定義,所謂「時空旅行」是指以超過每秒 1 秒的速度穿越時空。
每人都以不同速度向前穿越時間,這取決於所處位置與移動速度。最具代表性的證據,莫過於國際太空站(International Space Station,ISS)太空人,因他們全是向未來時空跳躍的「時空旅人」。
1915 年,愛因斯坦在柏林的普魯士科學院(Prussian Academy of Sciences)發表廣義相對論,證明時間旅行有可能。愛丁堡大學(University of Edinburgh)的哲學家與時空旅行專家 Alasdair Richmond 博士指出,愛因斯坦教導我們的一件事就是,時間在所處環境流逝的速度,會因你我移動速度而異。 簡言之,這表示你移動越快,經歷時間就越慢。如果搭飛機或火車,經歷的時間會比靜止不動的人慢,某項實驗已證明是真的。
1971 年,Joseph Hafele 與 Richard Keating 兩位科學家將兩個超高精準度的原子鐘分別裝到一個向東、一個向西繞地球一圈飛行的商用客機,另一個原子鐘留在地面靜止不動(順著地球自轉的東向飛行鐘移動速度會比地面鐘更快,逆著地球自轉的西向飛行鐘會比地面鐘更慢)。最終實驗結果發現,東向飛行的鐘比地面鐘慢了 59 奈秒(ns),西向飛行的鐘快 237 奈秒。
根據這個理論,任何長時間高速移動的人,都是時空旅人。國際太空站太空人以近時速 17,500 英里(約 28,100 公里)繞地球飛行,足以產生微小時空旅行。
這也對 GPS 衛星等需保持高精準度的系統造成問題。衛星以時速約 8,700 英里(14,000 公里)飛行,不斷向未來時空移動,因此機載時鐘必須不斷校正時差。如果 GPS 衛星不調校時間,就無法計算自身在太空的位置,也就無法精準導航。
想要回到過去極其困難,唯「負質量」能形成穩定可穿越的「蟲洞」
雖然未來時空旅行是物理自然結果,但 Richmond 博士表示,回到過去就困難許多。但他指出,儘管實務似乎不可能,但後向(回到過去)時間旅行「理論上也可能」,條件是只要能彎曲時間與空間。
加拿大卡爾頓大學( Carleton University)理論物理學家 Peter Watson 教授指出,可用質量彎曲時空,就是愛因斯坦方程式的引力。原則上,能讓時空彎曲到出現洞的程度,這就稱為「蟲洞」,形成一條穿越時空的隧道。
不幸的是,要讓蟲洞穩定到足以讓人穿越,需要「負質量」(negative mass),即使如此,這說法仍只是假設。更別說,就算真能用蟲洞或其他裝置創造「封閉的類時間迴路」,也永遠無法回到創造的那天。所以回到過去的時間旅行,只能從《回到未來》等電影小說「想像」了。
(首圖來源:shutterstock)
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