有一部电影《哆啦A梦》里面有一个时光机所有故事得以开始的道具。正因为哆啦A梦乘坐着时光机来到了现在,才有了今后与大雄的故事。在时光中漂流的时光机,你知道它的构造吗?
哆啦A梦的时光机入口在大雄的书桌抽屉中。时光乘坐工具有各种各样的。时光机有两种作用:一个是比如从现在到未来这样的时间上的移动。还有一个就是从一个地方到另外一个地方这样空间上的移动。就这样,通过时间以及空间的两种移动,就可以随意的到自己想去的任何世代的任何地方。因为哆啦A梦的时光机属于半新不旧的产品,所以工艺比较粗糙,操作也相对简单。主驾驶席上的两根操纵杆就可以简单的进行操纵。
爱因斯坦相对论为时光机提供一个理论依据,:质量越大的物体,它附近的时间就越缓慢.人类或许可以利用这点在未来的一天制造出时间机器.由于速度越快,质量就越大,所以未来的时光机很可能是一种近光速飞行的机器.原因很简单:你坐进时光机里,它开始绕地球飞行,速度越来越快,很快就达到光速的99%也就是速度的极限了,霍金说过当速度达到光速的99%时,飞船里的一天将是地球上的一年.假如你是2020年进入时光机,时光机在以光速的99%飞行了一年之后,当你走下飞船的时候会发现,你找不到你家了,因为在时光机里,你的一天相当于地球上的一年,在你这一年的时间里,地球上实际已经度过了365年.而你,则是向未来前进了365年.
虽然人们还没有制作出时光机,但是在宇宙中存在一个天然时光机:黑洞!如果我们有办法快速到达银河系中央的黑洞,并且可以在不掉进黑洞的情况下绕黑洞运行,由于黑洞的质量极大在,黑洞附近的飞行器里的人们会发现绕黑洞一圈只有5天,而在地球人看来,他们绕黑洞运行一圈却是十天!飞船绕黑洞飞行5年,地球上则过了十年.当飞船上的人抵达地球时,地球上的每个人都比他们大5岁,他们这是回到了未来的地球!
应该说,时光机是符合科学本质,虽然人们制作它还有很大困难。科学上有一种类似时光机的假说是可以实现的,那就是当速度足够快,超过光速的时候,可以看到时光倒流,看到过去发生的事情,这是有可能实现的。原理:人看到物体,是因为物体的光线传到人的眼中,虽然光线传到人眼中的时间极短,但是仍然是需要时间的,这就是说当两个人距离同一物体不一样远时,俩个人看到物体某一时刻的状态的时间是不一样的(这就像发令枪,当你靠近枪时枪响时能立刻听到枪声,而离枪很远的人要过一会才能听到),所有物体每一时刻的光都以光速向四周发散,有的还传到宇宙,当我们有一种机器,速度比光还要快,即即在光还没有传到宇宙中某一位置之前先到达,这样我们就可以看到以前发生的事情了,不过我们的这种“回到过去”只能像看电影一样,只能看到无法触及,更无法改变。
这种要制造时光机就必须人类对四维空间有足够科学研究。所谓四维空间,就是在长、宽、高之外加一个时间轴。你在空间的三个维度都作了位移:长度、宽度、高度。其实,你也在第四维度--时间维度--进行了运动。美国纽约城市大学天体物理学家、《空间:我们在宇宙中的家》一书的作者查尔斯说:“根据天体物理学理论进行的推测表明,对于空间上的三个维度,人们可以来去自如。但对于时间维度,人们就无法如此自由了。在四维时空中,对于时间维,人们只能向前,不可能向后倒退。时间和空间在时空四维构造中密不可分”。查尔斯进一步解释说,时空可以看作是一块四维的弹性纤维。“当任何有质量的物体--你、我、以至一颗行星或其它星星--落到这块纤维上时,它就会激起一片涟漪。这个涟漪,相当于由带质量的物体引起的时空弯曲”。时空弯曲使物体沿着一条弯曲的路线运动,空间的曲率就是我们所熟知的重力加速度。
另一个美国美国普林斯顿大学的天文物理学家里查德-格特,曾著有《在爱因斯坦的宇宙中作时空旅行》一书。里查德-格特说,“宇宙弦或者是无限长,或者是成环形,它们没有起始点。它们就像意大利面条那样,或者是围成圆形的意大利面条。两种弦理论是互不干涉的。由于它们都能给时空带来巨大弯曲,因此它们在理论上都给时光旅行提供了可能性。这是一个只有超级文明才有可能达到的目标,这远不是目前的我们所能做到的。我们甚至连自己星球上的能源都控制不了。”
里查德-格特同时也认为,人类可以在地球上看到某些短暂的宇宙粒子。对于人类来说,这些粒子的行程大约有数千年,但粒子感觉其穿越太空、到达地球的过程仅仅用了几分钟时间。实际上,这些宇宙粒子已经进入了未来。
按照爱因斯坦的说法,人类可以将空间充分扭曲来制造一个局部的重力场,就如同一个能够以任意大小呈现的炸面包圈一样。重力场绕着这一炸面包圈围成一个圆圈,这样就使得空间和时间都能紧紧地“弯曲”到过去。尽管很难描述这一“炸面包圈”在现实生活中的样子,但数学公式显示,时光机器中每一阶段的时间都将在“炸面包圈”内的某一个空间内产生。
根据这一理论上说,在时光机器制成后回到过去的任一时间都是可能的。但到目前为止仍然有一个小小的障碍还未得到解决,那就是如何产生重力“炸面包圈”。科学家们进行过大量研究和思考,发现可能需要推动一个高质量物体做高速圆周运动。
人类这种时光旅行,在爱因斯坦的相对论前提下,提出过实现方法,不如虫洞理论,应该是目前最成熟理论。所谓虫洞,,就是时光隧道,可以将两个不同的时空连接在一起。相连的两个时空,可以是两个完全不同的宇宙,也可以是同一宇宙的两个不同地方。任何物体都可以通过虫洞,从一个时空自由出入另一个时空。
美国纽约城市大学物理学家、《多维空间》和《平行世界》两本书的作者米奇奥-卡库说,“虫洞连接着将来,也连接着过去。但我们别太乐观了,因为供应时间机器的燃料绝不是人类目前的技术所能达到的”。卡库说,在时空这个物体上“钻孔”,需要一颗星星那么大的能量,目前人类无法找到这么大能量块而无法实现人类自由往返时空理想,也就是时光机理论可行,实现起来困难。
中山大学空间物理学家李淼认为要制造时光机解决两个问题。李淼认为,如果未来能够成功制造出虫洞,时空穿越也并非是不可能的事。“以两维的虫洞来比方,比如虫洞上面的出口是北京,下面的出口是南京,我让南京这个出口的部分到黑洞中旅行一圈再回来,或者以光速转一圈再回来,它的效果是一样的,就是时间变慢了,一小时变成十几年了。你15年从南京进去,由于北京相对南京时间变慢了,你从北京出来可能就是13年了,这就是时空穿越了。李淼称,这是利用虫洞和黑洞制造时光机的办法,但必须有足够大的负能量才能够实现。”
除了虫洞,李淼认为的另一个实现时光机的办法就是超光速。“超光速在理论上也可以实现时光机,但这样一个时空泡泡飞行器也需要你在这个时空泡泡中注满负能量,它可以以任意的速度运动,也可以实现曲速运动。”
笔者以为,人类要造时光机,要分两步走,第一制作出能够进入未来时间,第二部才可能谈回到过去时代的时光机。
要想创造出进入为了时光机,爱因斯坦已经指明方向,机器质量足够大,时间足够快。,非常非常快,想让时光机的的效果明显一些,怎么说也要达到光速的50%以上吧!现在是21世纪今天,人类能达到的最快速度,连光速的1%都达不到吧!所以估计目前这种时光机还只停留在我们这些科普作者科幻文章中,要真正制作,至少人类先把物体运动速度弄得20%,看看当物体到达这个速度时,会出现怎样物理规律。那个时候爱因斯坦的相对论会有怎样新奇,或者物理规律会怎样有新的突破,一步一个脚印实现时光机梦想
虽然困难,但是无法阻挡人类探寻脚步。时光机成功也许会给人类带来福音,因为人类生存环境终究会失去,所以时光机为我们提供可能。
如果有了时光机,胖哥第一做时光机回到宋朝,但愿有那天,一切皆有可能.!
2018年9月7号于宜昌市夷陵区吾同斋