
在这个每周的系列中,生活中的小谜团对流行科幻概念的合理性进行了评价。
在第一部“回到未来”的电影中,穿越时光的全部时间是1.21 gigawatt和磁通电容器(装入DeLorean跑车以获取风格点)。尽管梦想和数十年的真正的善意研究,但通量电容器仍然超出了我们的掌握,其他任何时间旅行的设备也是如此。
从纯粹的物理学角度来看,进入未来并非不可能,实际上是所有的。 。 。时间。然而,由于对Doc Brown的所有应有的尊重,因此向后的旅行堆积起来,这是一个更加艰难的主张。
马萨诸塞州理工学院的量子机械工程教授塞思·劳埃德(Seth Lloyd)说:“我们可以以不同的速度前往未来。” “走进过去并陷入困境,这更具争议性。”
我的手表还是你的?
对于真实的,日常旅行的例子,请考虑全球定位系统。如果不是为了内置的校准,GPS原子钟每天将在陆地钟表上获得38微秒的微秒,将其位置准确性降低了几英里。劳埃德说:“地球上的时钟比太空中的卫星慢一点。”
原因:时间扩张,如爱因斯坦的两种相对论所描述的。根据特殊理论,一个物体相对于另一个对象移动的速度越快,其时间较慢。对于GPS卫星以将近9,000 mph的速度(14,000 kph)在地球周围放大,这种效果每天减少了7微秒的时钟(相对于地球上的时钟)。
第二种效应由相对论的一般理论解释,涉及重力。靠近重力质量的中心(例如地球)的时钟比较远的人的滴答速度要慢。 GPS卫星在地面上方12,500英里(20,100公里)的轨道轨道上,因此每天有45微秒的速度。两种相对论现象的最终结果是38微秒,工程师对GPS技术进行了解释。
未来,我们来了
这两种时间扩张途径 - 通过太空运动或强烈的重力井 - 允许时间传播到未来。
对第一种情况的流行想象是,宇航员以极高的速度向遥远的恒星乘坐火箭船巡游。返回后,该船的乘员将仅几年年龄化,而几个世纪以来已经过去了。 (这种情况的意外版本是查尔顿·赫斯顿(Charlton Heston)和他的船员在1968年的原始电影中猿人星球。”)
实现这样的壮举实际上只是投资,技术和意志的问题。加利福尼亚州查普曼大学物理学教授杰夫·托拉克森(Jeff Tollaksen)说:“通过相对论进行'Century Hoping'将需要一些工程解决方案,例如建造火箭发动机,并提供足够的燃料供应,以进行长时间的旅行。”太空中奇怪地发生的7件事这是给出的
到遥远的恒星和后退甚至是不需要的 - 所需的只是运动。托拉克森说,只需以近光的速度将巨大的离心机旋转来实现时光旅行的效果(尽管它将杀死任何尝试过的人)。
第二个基于重力的场景至少对于想要在相对时间范围内有明显差异的人而言,至少对某人产生了类似的致命性。如果您站在中子之星上几年,那么十年来将在地球上大放异彩。当然,您将无法幸免于超级巨星的压碎,使这种方法真正成为“ RIP” Van Winkle方法。
Yestyears
深入研究过去?根据一般相对论,旋转的黑洞可以扭曲时空,从而形成前一刻的路径。劳埃德说:“您有这些所谓的序列曲线,您可以遵循,这将使您回到过去。” [旅行速度比光速快的速度会是什么样?这是给出的
量子力学也打开了奇怪的途径。实验表明,在初始和终端阶段测量粒子特性可以修改其中间值,但前提是进行最后的测量。此类提示可能“向后因果关系”的线索仍在继续调查。
然而,及时旅行的主要展示杆是常识。一个经典的例子是祖父悖论,在其中旅行者进入过去并谋杀了他的祖父,从而阻止了时光旅行者的出生。
然而,这种思想障碍可能有些方法。在过去的几年中,劳埃德(Lloyd)进行了量子机械实验,表明时间表保持自洽。劳埃德说,这些测试是“及时向后几十亿个光子寄出的光子,并试图杀死其以前的自我。”
在劳埃德(Lloyd)的实验中,随着光子越来越接近干扰自己,实验成功的可能性变得越来越低。劳埃德说:“我们的理论对完全不一致的事物进行了自动审查。” “当您(及时)回去时,无论您多么努力,都无法改变尝试改变的事情。”
从理论上讲,爷爷无论如何都活着。
时空克星?
其他几个领域为可能的旅行者提供了希望。移动比光快- 普遍的参考点 - 将解决问题,因此对去年在欧洲发现的兴奋超亮性中微子,这似乎是不可能的,这是广泛错误的。
虫洞 - 理论上的“隧道”整个时空 - 也可以钻入过去或将来,就像它们可能连接宇宙中的不同地区一样。
这些替代方案似乎都没有特别可能。尽管我们许多人可能不愿承认这一点,但过去,由于所有错误,过去都可能与我们重做它的努力有关。
劳埃德说:“即使物理定律允许去过去,尚不清楚它在我们的宇宙中如何实际发生。”
合理得分:一张未来的单程门票需要大量的预算和大量的工程专业知识。然而,航行似乎几乎是不可能的,所以我们给四个火箭男孩中的时间旅行两个。
这个故事由生活的小谜,生命科学的姐妹网站。