时空旅行可行吗？通过提高速度或借助引力，我们的确能够前往未来

紫愚灵

时空旅行是一个早在17世纪就被提出的概念。

当然，这个概念最初被提出并不是基于科学，而是一种纯粹的天马行空似的想象。可能就连提出这一概念的人都没有认真想过这个设想是否能够在未来变成现实。相对于人类的整个历史而言，个体的生命太过短暂了。

所以人们就希望能够通过时空旅行来超越自己所处的时间范围，看一看未来会变成什么样。随着科学的发展，人类想要去往未来的想法越发强烈了。在过往数千年的岁月里，人类社会的进步速度是相对缓慢的，身处于任何时代的人都不能断言未来会变得更好，但现在不同了，所有人都能够信心满满做出这样一个论断“未来肯定会更好”，既然未来会更好，那么我们就更想?去未来看一看了。

要去往未来，就要实现幻想中的“时空旅行”，这可行吗？

可以说，“去往未来”在理论上是完全可行的，没有任何科学理论可以限制“时空旅行”的实现。那么如何才能够实现时空旅行呢？我们需要依靠时间差。时间差是如何产生的？不同物体的时间流逝速度是不同的，而导致这种不同的就是物体的运动速度。

一个物体的运动速度越快，那么其时间流逝速度就越慢。这就是狭义相对论中所讲的时间膨胀效应。在数学上，时间被表述为速度的函数，所以我们可以通过操纵速度来实现对时间的操纵。简单来讲，就是只要我们提高自身的运动速度，那么就能够使我们的相对时间变慢，从而实现时空旅行，去往未来的世界。

有一个著名的思想实验叫做“双生子佯谬”。

在实验中描述了一对双胞胎，哥哥留在地球上，而弟弟乘坐高速飞船绕行地球一周再降落地球，此时弟弟仍然是离开时的样子，但哥哥已经垂垂老矣了。因为宇宙飞船的运动速度很快，所以飞船上的时间流逝速度变得很慢，哥哥已经走过了几十年的岁月，而弟弟却只经历了几个小时。

对于弟弟而言，花费了几个小时的时间就来到了几十年以后，真正通过时空旅行而实现了去往未来的梦想。如果说“双生子佯谬”只是一个思想实验，那么钟慢效应则可以通过实际的实验来证明时间膨胀效应的存在。将运动速度接近于光速的轻子放置在起点位置，然后测量到达终点的轻子数量，会发现实际到达的轻子数量比预计的要多。

由于轻子的衰变是一个完全确定的时间标尺，所以这一实验说明高速运动的轻子的时间流逝速度变慢了，所以发生衰变的轻子数量要比预计的少，这就是钟慢效应。

任何物体只要越接近光速，其时间流逝速度就越慢，那么如果达到了光速又会怎样呢？时间的概念将会消失。也就是说对于光速运动的物体而言，其参照系中不存在时间。光子就是一个很好的例子，光子的运动速度就是光速，太阳所发出的光芒需要8分钟以后才能够到达地球，被我们所观测到。

但对于光子本身而言，它从太阳到达地球是瞬时的，如果光子有意识，它所感觉到的就是一出生便到达了地球，因为对于光速运动的光子而言，时间是不存在的。能够导致时间膨胀效应发生的除了速度，还有引力。

广义相对论告诉我们，物体所受的引力越强，则时间流逝速度越慢。

比如GPS卫星远离地球引力，所以其时间流逝速度就要比地球上快很多，为了准确定位，就必须要进行时间校准，如果不进行校准那么就会差之毫厘谬以千里，导航中所标示的位置就会与实际位置相差甚远。

?结合狭义相对论和广义相对论，我们可以得出这样一个有趣的结论，经常乘坐高速交通工具的人比其它人会显得更加年轻，只不过交通工具的运动速度太慢了，所以产生的时间膨胀效应也非常微小，小到几乎察觉不到。同样，呆在大质量星球上的人要比小质量星球上的人更年轻，只可惜过大的重力会将我们压扁。不过至少时空旅行在理论上是可行的，通过提高速度或借助引力，我们的确可以前往未来。


原文地址：今日头条

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