北京時(shí)間 8 月 5 日消息，回到過去估計(jì)是不可能了，但我們有沒有辦法穿越到未來呢？
2009 年，英國物理學(xué)家斯蒂芬?霍金為時(shí)間旅行者舉辦了一場(chǎng)派對(duì)。不過，這場(chǎng)派對(duì)的請(qǐng)柬是在一年后才發(fā)出的，因此只有來自未來的時(shí)間旅行者才能按照約定日期和地點(diǎn)赴約。當(dāng)然，最后的結(jié)果大家都知道了：除了霍金，沒有其他人來參加這場(chǎng)派對(duì)。霍金本人也據(jù)此認(rèn)為，時(shí)間旅行是不可能的。退一步說，即使時(shí)間旅行是可能的，霍金等研究者也認(rèn)為，你永遠(yuǎn)無法回到你的時(shí)間機(jī)器建成之前。
▲ 簡(jiǎn)單來說，蟲洞是宇宙中連接兩個(gè)不同時(shí)空的狹窄隧道，可能跨越 10 億光年甚至更大的距離，或者不同的時(shí)間點(diǎn)
那么，如果是去未來旅行呢？那就是另一回事了。
事實(shí)上，我們一直都是時(shí)間旅行者，因?yàn)槲覀兙吞幱跁r(shí)間的洪流中，每時(shí)每刻、一分一秒，都在從過去前往未來。但時(shí)間就像河流一樣，會(huì)在不同的地方以不同的速度流動(dòng)。就目前所知的科學(xué)而言，的確有幾種方法可以讓我們穿越到未來。
1、借助速度的時(shí)間旅行
想要穿越到遙遠(yuǎn)的未來，最簡(jiǎn)單、最實(shí)用的方法是達(dá)到非?？斓乃俣?。根據(jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論，當(dāng)你以接近光速的速度旅行時(shí)，相對(duì)于外界，你所感覺到的時(shí)間會(huì)變慢。
這不僅僅是一個(gè)猜想或思想實(shí)驗(yàn)，而是已經(jīng)經(jīng)過了測(cè)量。物理學(xué)家進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，將兩個(gè)原子鐘一個(gè)放在噴氣式飛機(jī)上高速飛行，另一個(gè)靜止放在地球上靜止。結(jié)果表明，高速飛行的原子鐘時(shí)間走得更慢。
當(dāng)然，就目前的飛行器而言，這種影響是微乎其微的。但如果你是在一艘以 90% 光速飛行的宇宙飛船里，你所經(jīng)歷的時(shí)間就會(huì)比在地球上慢 2.6 倍。也就是說，當(dāng)你的速度越接近光速時(shí)，你在時(shí)間中的旅行就越極端。
▲ 愛因斯坦認(rèn)為通過蟲洞可以做瞬時(shí)的空間轉(zhuǎn)移或時(shí)間旅行
目前人類技術(shù)所能達(dá)到的最高速度可能來自于大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC），在其環(huán)狀隧道中呼嘯而過的質(zhì)子速度可達(dá)光速的 99.9999991%。根據(jù)狹義相對(duì)論，我們可以計(jì)算出這些質(zhì)子的 1 秒鐘相當(dāng)于 27，777，778 秒，即大約 11 個(gè)月。
也正因?yàn)槿绱?，粒子物理學(xué)家在研究衰變的粒子時(shí)必須考慮“時(shí)間膨脹”的影響。在實(shí)驗(yàn)室中，介子通常在 2.2 微秒內(nèi)衰變；但快速移動(dòng)的介子，比如宇宙射線撞擊上層大氣時(shí)產(chǎn)生的介子，則需要 10 倍的時(shí)間才能衰變。
2、借助引力的時(shí)間旅行
這種時(shí)間旅行的方法也是受到愛因斯坦理論的啟發(fā)。根據(jù)他的廣義相對(duì)論，當(dāng)你感受到的引力越強(qiáng)時(shí)，時(shí)間就移動(dòng)得越慢。
例如，當(dāng)你越靠近地球中心時(shí)，引力就會(huì)越強(qiáng)；換言之，你的腳經(jīng)歷的時(shí)間要比你的頭來得慢。同樣，這種影響也是可以測(cè)量的，盡管異常微小。2010 年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）的物理學(xué)家們將兩個(gè)原子鐘放在不同高度的架子上，相差 33 厘米，測(cè)量它們計(jì)時(shí)速度的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位置較低的原子鐘時(shí)間走得更慢，因?yàn)樗艿降闹亓ι詮?qiáng)。
要前往遙遠(yuǎn)的未來，我們或許只需要一個(gè)引力極強(qiáng)的區(qū)域，比如黑洞。越接近事件視界，時(shí)間流動(dòng)就越慢。當(dāng)然，這也是有很大風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)榭缭绞录暯绾?，你就永遠(yuǎn)無法逃脫。而且，這種方法的效用并不是很明顯，所以可能不值得一試。
▲ 重力可以使時(shí)間變慢
假設(shè)你有技術(shù)能穿越遙遠(yuǎn)的距離到達(dá)一個(gè)黑洞（我們距離最近的黑洞大約 3000 光年），那么在旅行過程中產(chǎn)生的時(shí)間膨脹將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于任何圍繞黑洞運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的時(shí)間膨脹。電影《星際穿越》（Interstellar）的科學(xué)顧問基普?索恩表示，在一顆靠近黑洞的行星上待 1 小時(shí)，相當(dāng)于在地球上待 7 年，這樣的情況異常極端，在我們的宇宙里是不可能的。
也許最令人震驚的事情是，根據(jù)衛(wèi)星的速度和它們所受到的重力，全球定位系統(tǒng)（GPS）必須考慮衛(wèi)星的時(shí)間膨脹效應(yīng)才能正常運(yùn)作。如果沒有這些校正，你手機(jī)的 GPS 功能將無法精確定位你在地球上的位置，甚至都達(dá)不到幾公里的精確度。
3、通過假死進(jìn)行時(shí)間旅行
另一種時(shí)間旅行到未來的可能方法是減緩對(duì)時(shí)間的感知，先讓你放慢或停止生理過程，然后再重新恢復(fù)。
細(xì)菌孢子可以在假死狀態(tài)下存活數(shù)百萬年，直到遇到合適的溫度、水分和食物條件時(shí)，它們的新陳代謝會(huì)再次啟動(dòng)。一些哺乳動(dòng)物，如熊和松鼠等，會(huì)在冬眠期間減慢新陳代謝，大大減少細(xì)胞對(duì)食物和氧氣的需求。
▲ 電視劇《迷失太空》（Lost in Space）中對(duì)未來的想象
人類能效仿這些生物嗎？在目前的技術(shù)水平下，完全停止新陳代謝再重新恢復(fù)是很難做到的，幾乎沒有可能，但一些科學(xué)家正致力于誘導(dǎo)一種至少持續(xù)數(shù)個(gè)小時(shí)的短期休眠狀態(tài)。這或許剛好足夠讓一個(gè)人在到達(dá)醫(yī)院之前度過緊急醫(yī)療情況，比如心臟驟停。
2005 年，美國科學(xué)家展示了一種減緩小鼠（不冬眠）新陳代謝的方法。他們將小鼠暴露在小劑量的硫化氫中，這種氣體所結(jié)合的細(xì)胞受體與氧氣相同。實(shí)驗(yàn)中，小鼠的核心體溫降至 13℃，代謝速度降低了 10 倍。這一狀態(tài)維持 6 個(gè)小時(shí)后，小鼠依然能恢復(fù)正常，沒有任何不良反應(yīng)。不幸的是，在羊和豬身上進(jìn)行的類似實(shí)驗(yàn)沒有成功，表明這種方法可能不適用于大型動(dòng)物。
另一種方法是用冷的鹽溶液代替血液，以誘導(dǎo)低溫冬眠，這種方法已經(jīng)在豬身上取得了效果，目前美國研究者正在進(jìn)行人體臨床試驗(yàn)。
4、穿越蟲洞的時(shí)間旅行
廣義相對(duì)論還允許時(shí)空中存在某種捷徑，即蟲洞。1916 年，奧地利物理學(xué)家路德維希?弗萊姆首次提出了蟲洞的概念，1930 年代，愛因斯坦和納森?羅森在研究引力場(chǎng)方程時(shí)假設(shè)黑洞與白洞通過蟲洞連接，并認(rèn)為通過蟲洞可以做瞬時(shí)的空間轉(zhuǎn)移或時(shí)間旅行。簡(jiǎn)單來說，蟲洞是宇宙中連接兩個(gè)不同時(shí)空的狹窄隧道，可能跨越 10 億光年甚至更大的距離，或者不同的時(shí)間點(diǎn)。
包括斯蒂芬?霍金在內(nèi)的許多物理學(xué)家認(rèn)為，蟲洞會(huì)在比原子小得多的量子尺度上不斷出現(xiàn)和消失?；蛟S我們能寄希望于捕捉這樣一個(gè)蟲洞，并將其膨脹到能容納人類的尺寸。當(dāng)然，這一壯舉需要巨大的能量，但在理論上是可能的。
然而，到目前為止，證明這兩種方法的嘗試都失敗了，歸根結(jié)底還是因?yàn)閺V義相對(duì)論和量子力學(xué)之間的不相容。
5、光的時(shí)間旅行
美國物理學(xué)家羅恩?馬利特提出了另一個(gè)關(guān)于時(shí)間旅行的想法：利用旋轉(zhuǎn)的光柱扭曲時(shí)空。理論上，任何落在這個(gè)旋轉(zhuǎn)光柱中的東西都可以在空間和時(shí)間中被拖拽，就像你用勺子攪動(dòng)咖啡后，咖啡上的泡沫也會(huì)隨之旋轉(zhuǎn)一樣。
根據(jù)馬利特的說法，正確的幾何結(jié)構(gòu)可以引導(dǎo)我們穿越到過去或未來。自 2000 年發(fā)表這一理論以來，馬利特一直在努力籌集資金，希望能進(jìn)行一個(gè)證明該概念的實(shí)驗(yàn)。在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，他將在圓形布局的旋轉(zhuǎn)激光器中投放中子。
不過，馬利特的觀點(diǎn)并沒有引起其他物理界人士的重視。有人認(rèn)為他的基本模型所涉及的假設(shè)會(huì)受到奇點(diǎn)的困擾，而奇點(diǎn)在物理學(xué)中是“不可能”的東西。
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