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相对论100周年带来五大发现之一
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相对论100周年带来五大发现之一
添加时间:2005-1-18  来源:新华网  点击:3512  
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    这个形式简洁优美的理论蕴藏了太多令人惊讶的内容,100年来,人们时时从中悟出宇宙层出不穷的奥秘,直到今天,这里还有很多内容没有被我们悟透。

    相对论的研究对象是超越我们日常经验的高速运动世界和广阔的宇宙,这是我们难以理解相对论的主要原因。

    自相对论诞生之日起,它所带来的时空观革命
就极大地拓展了人类对宇宙的理解。从相对论中,人们发现了时间旅行的奥秘、原子裂变的巨大能量、宇宙的起源和终结、黑洞和暗能量等奇妙现象。几乎宇宙所有的奥秘都隐藏在相对论那几行简单的公式中。

  时间旅行

    时间旅行也许意味着可以去修正或改变命运的发展,或是与历史上的风云人物们一起去见证伟大的历史事件;人们当然也有可能去未来旅行,比如去那里了解股市行情,探知科学上的新发现。时间旅行打开了一扇既可以回到过去又可以踏入未来的大门。

    如果认为时间旅行仅仅只是一个科幻小说的题材,那就大错特错了,因为相对论的思想表明,时间旅行是可能的。

    狭义相对论证明高速旅行会使时间变慢,假定将来的某个时候,人们已解决了所有的技术难题,能够制造一艘以亚光速飞行的宇宙飞船,一定意义上的时间旅行就变成可能了。如果飞船以亚光速从地球出发向遥远的星系飞去,来回的旅程仅仅几年(按飞船上的时间),但在此期间地球上却已过去了几千年,一切都发生了天翻地覆的变化。如果人类文明依然还存在的话,那又会是一个什么新的模样呢?

    广义相对论表明,时空可以不是平坦的,而是弯曲的。我们可以在地球与宇宙遥远的地方这两点之间凿出一个虫洞,然后用某种“奇异物质”把洞口撑开,使之成为一个突然出现在宇宙中的超空间管道,让我们在瞬间到达遥远的彼岸。然后当我们返回时,虫洞的奇异性质让我们年轻了很多。

    广义相对论判定足够的质量能改变和扭曲时空,数学家法兰克·提普勒据此设想了把时空卷起来的时间旅行方法。他认为,如果太空中的一个巨大物体以一半光速旋转,时空便会扭曲折回。因此,只要将来有人制造一个巨大的圆筒,它的长约为直径的10倍,然后使圆筒以15万公里/秒的速度旋转,便会使圆筒中央附近产生一个扭曲折回的时空。

    要将这圆筒当时间机器使用,宇宙飞船一定要开到圆筒的中心沿圆筒内壁盘旋飞行:逆圆筒旋转的方向航行是驶入过去,顺圆筒旋转的方向航行是驶入未来,每盘旋一周都使宇宙飞船更深入过去或未来一些。时间旅行者到达了目的时间,便将飞船驶离圆筒。有一件必须明了的事是,正像所有理论上的时间机器一样,就是驶向过去无论怎样也不能到达比制成圆筒更早的时间。

    时间旅行是一个极具幻想色彩、也极具魅力的话题,长期以来,科学家们提出的方案一个又一个,时间旅行可能遇到的问题也被热烈讨论着。总有一天,相对论迷人的光芒会照耀着我们开始真正的时间旅行。

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