时间旅行实验

⑴ 20世纪，苏联进行的时空穿越实验，真的导致8名科学家消失吗

人类一直在探索这个世界，这个世界上有很多神秘的事件。在面对这些神秘事件的时候，我们曾经幻想过拥有很多神奇的力量，比如穿越、无限的力量、飞翔等等，但现在看来，这些似乎都存在于电影中。

虽然目前我们还没有直接意识到这些东西，但是人类从来没有停止过对这些东西的探索。似乎很多神奇的事情都是逐渐实现的，只是穿越还停留在我们的幻想中。

根据苏联，官方的说法，这只是一次偶然的爆炸实验，但我们不知道其中发生了什么。此外，美国的科学家也在密切开展相关实验。有传言称，美的科学家曾经在南极，上空发现了时间隧道，但对于时空旅行来说，仍有一个巨大的谜团有待解开。

⑵ 时间旅行能实现吗

1949年库尔特·哥德尔发现了广义相对论允许的新的时空。这首次表明物理学定律的确允许人们在时间里旅行。哥德尔是一名数学家，他因证明了不完备性定理而名震天下。该定理是说，不可能证明所有真的陈述，哪怕你把自己限制去证明在像算术这么一目了然而且枯燥的学科中所有真的陈述。这个定理也许是我们理解和预言宇宙能力的基本极限，然而迄今它还未成为我们寻求完整统一理论的障碍。

哥德尔在和爱因斯坦于普林斯顿高级学术研究所度过他们晚年时通晓了广义相对论。他的时空具有一个古怪的性质：整个宇宙都在旋转。人们也许会问：“它相对于何物而旋转？”其答案是远处的物体绕着小陀螺或者陀螺仪的指向旋转。

这导致了一个附加的效应，一位航天员可以在他出发之前即回到地球。这个性质使爱因斯坦非常沮丧，他曾经以为广义相对论不允许时间旅行。然而，鉴于爱因斯坦对引力坍缩和不确定原理的无端反对，这也许反而是一个令人鼓舞的迹象。因为我们可以证明，我们生存其中的宇宙是不旋转的，所以哥德尔找到的解并不对应于它。它还有一个非零的宇宙常数。宇宙常数是当爱因斯坦以为宇宙是不变时引进的。在哈勃发现了宇宙的膨胀后，就不再需要宇宙常数，而现在普遍认为它应为零。然而，之后从广义相对论又找到其他一些更合理的时空，它们允许旅行到过去。其中之一即是旋转黑洞的内部。另外一种是包含两根快速穿越的宇宙弦的时空。顾名思义，宇宙弦是弦状的物体，它具有长度，但是截面很微小。实际上，它们更像在巨大张力下的橡皮筋，其张力大约为1亿亿亿吨。把一根宇宙弦系到地球上，就会把地球在1/3O秒的时间里从每小时零英里（1英里= 1.609公里）加速到每小时60英里（1英里=1.609公里）。宇宙弦初听起来像是科学幻想物，但有理由相信，它在早期宇宙中可由在第五章讨论过的那种对称破缺机制而产生。因为宇宙弦具有巨大的张力，而且可以从任何形态起始，所以它们一旦伸展开来，就会加速到非常高的速度。

哥德尔解和宇宙弦时空一开始就扭曲，使得总能旅行到过去。上帝也许会创生了一个如此卷曲的宇宙，但是我们没有理由相信他上帝会这样做。微波背景和轻元素丰度的观测表明，早期宇宙并没有允许时间旅行的曲率。如果无边界设想是正确的，从理论的基础上也能导出这个结论。这样问题就变成：如果宇宙初始就没有时间旅行所必须的曲率，我们能否随后把时空的局部区域卷曲到这种程度，以至于允许时间旅行？

快速恒星际或星系际旅行是一个密切相关的问题，也是科学幻想作家所关心的。根据相对论，没有东西比光运动得更快。因此，如果我们向我们最近邻的恒星α-半人马座——发送空间飞船，由于它大约在4光年那么远，所以我们预料至少要8年才能等到旅行者们回来报告他们的发现。如果要去银河系中心探险，至少要10万年才能返回。相对论确实给了我们一些宽慰。这就是在第二章提及的双生子佯谬。

因为时间不存在惟一的标准，而每一位观察者都拥有他自己的时间。这种时间是用他携带的时钟来测量的，这样航程对于空间旅行者比对于留在地球上的人显得更短暂是可能的。但是，这对于那些只老了几岁的回程的空间旅行者，并没有什么值得高兴的，因为他发现留在地球上的亲友们已经死去几千年了。这样，科学幻想作家为了使人们对他们的故事有兴趣，必须设想有朝一日我们能运动得比光还快。大部分这些作家似乎未意识到的是，如果你能运动得比光还快，则相对论意味着，你能向时间的过去运动，正如以下五行打油诗所描写的那样：

有位年轻小姐名怀特，
她能行走得比光还快。
她以相对性的方式，
在当天刚刚出发，
却已在前晚到达。
关键在于相对论认为不存在让所有观察者同意的惟一的时间测量。相反地，每位观察者各有自己的时间测量。如果一枚火箭能以低于光的速度从事件A（譬如 2012年奥林匹克竞赛的100米决赛）至事件B（譬如α-半人马座议会第 100，004届会议的开幕式），那么根据所有观察者的时间，他们都同意事件A发生于事件B之先。然而，假定飞船必须以超过光的速度才能把竞赛的消息送到议会，那么以不同速度运动的观察者关于事件A和事件B何为前何为后就众说纷纭。按照一位相对于地球静止的观察者，议会开幕也许是在竞赛之后。这样，这位观察者会认为，如果他不理光速限制的话，该飞船能及时地从A赶到B。然而，在α-半人马座上以接近光速在离开地球方向飞行的观察者就会觉得事件B，也就是议会开幕，先于事件A，也就是百米决赛发生。相对论告诉我们。对于以不同速度运动的观察者，物理定律是完全相同的。

这已被实验很好地检验过。人们认为，即使用更高级的理论去取代相对论，它仍然会被作为一个特性而保留下来。这样，如果超光速旅行是可能的，运动的观察者会说，就有可能从事件B，也就是议会开幕式，赶到事件A，也就是百米竞赛。如果他运动得更快一些，他甚至还来得及在赛事之前赶回，并在得知谁是赢家的情形下放下赌金。

要打破光速壁垒存在一些问题。相对论告诉我们，飞船的速度越接近光速，用以对它加速的火箭功率就必须越来越大。对此我们已有实验的证据，但不是空间飞船的经验，而是在诸如费米实验室或者欧洲核子研究中心的粒子加速器中的基本粒子的经验。我们可以把粒子加速到光速的99．99％，但是不管我们注入多少功率，也不能把它们加速到超过光速壁垒。空间飞船的情形也是类似的：不管火箭有多大功率，也不可能加速到光速以上。

这样看来，快速空间旅行和往时间过去旅行似乎都不可行了。然而，还可能有办法。人们也许可以把时空卷曲起来，使得A和B之间有一近路。在A和B之间创造一个虫洞就是一个法子。顾名思义，虫洞就是一个时空细管，它能把两个几乎平坦的相隔遥远的区域连接起来。

虫洞两个端点之间在几乎平坦的背景里的分离和通过虫洞本身的距离之间没必要有什么关系。这样，人们可以想像，他可以创造或者找到一个从太阳系附近通到。半人马座的虫洞。虽然在通常的空间中地球和α-半人马座相隔20万亿英里（1英里=1.609公里），而通过虫洞的距离却只有几百万英里（1英里=1.6O9公里）。这样百米决赛的消息就能赶在议会开幕式前到达。然后一位往地球飞去的观察者也应该能找到另一个虫洞，使他从α-半人马座议会开幕在赛事之前回到地球。因此，虫洞正和其他可能的超光速旅行方式一样，允许人们往过去旅行。

时空不同区域之间的虫洞的思想并非科学幻想作家的发明，它的起源是非常令人尊敬的。

1935年爱因斯坦和纳珍·罗森写了一篇论文。在该论文中他们指出广义相对论允许他们称为“桥”，而现在称为虫洞的东西。爱因斯坦——罗森桥不能维持得足够久，使得空间飞船来得及穿越：虫洞会缩紧，而飞船撞到奇点上去。然而，有人提出，一个先进的文明可能使虫洞维持开放。人们可以把时空以其他方式卷曲，使它允许时间旅行。可以证明这需要一个负曲率的时空区域，如同一个马鞍面。通常的物质具有正能量密度，赋予时空以正曲率，如同一个球面。所以为了使时空卷曲成允许旅行到过去的样子，人们需要负能量密度的物质。

⑶ 霍金的时间实验是什么

是他证明时间旅行不可能吗？详细如下“穿越时空”一直是不少人津津乐道的话题。“穿越”在现实生活中究竟能否成真？英国知名理论物理学家斯蒂芬·霍金精心安排一次时间旅行者宴会后认定，“穿越”不可能。 
邀请“穿越者” 
英国《每日邮报》3日报道，霍金2009年6月28日设下宴席，等待时间旅行者光临。视频分享网站“Youtube”上的一段视频显示，霍金在一间布置了气球、香槟和美食的房间里等待，房间里挂着大大的标语，上书“欢迎时间旅行者”(如图)。 
为防止一些不速之客在宴会前收到消息，冒充时间旅行者前来“捣乱”，霍金在宴会举办前没有向任何人发出邀请。宴会结束后，他才发出请帖，邀请有“穿越”能力的人士赴宴。 
请帖上写着：“诚挚邀请你参加时间旅行者的宴会。宴会由斯蒂芬·霍金教授举办。”请帖上不但写明宴会的举办地点为英国剑桥大学冈维尔与凯斯学院，还贴心地标明了经纬度。 
霍金认为，如果有未来人看到这份请帖并能“穿越”回过去，那么他在那次宴会上就会见到货真价实的“时间旅行者”。 
霍金最后空等一场。科技网站“科技艺术”援引霍金的话报道：“我用实验证明，时间旅行不可能。”

⑷ 时空穿梭的实验

时空穿梭理论上可行。看来似乎有些荒诞。但导致了这些科学家如此疯狂的正是爱回因斯坦的相对论给他们提供答了理论上的支持。爱因斯坦在相对论中指出，在我们的宇宙之中，时间与空间是相互交迭的，当物体的质量与速度不断增加，其存在的时间和空间也将随之变化。以前一些实验，亦证明了它的正确性，其中科学家利用一个粒子加速器把粒子加速到接近光速，便发现这些粒子要比在实验室放着的其它粒子衰减的慢。

⑸ 如何进行时间旅行

简单概述编辑本段
时间旅行
时间旅行的概念最早出现在科幻作品中，它是最令人激动的想法之一，登上时间机器，一个人就可以利用控制系统确定任何一个日期（过去或未来），然后时间机器就可以在瞬间将他带到那个时代。问题是时间机器会产生明显的悖论，如果一个人可以在他自己出生之前杀死他的父亲，从而阻止他自己出生。有些科学家认为，大自然总是巧妙智胜的进行时间旅行的人们，使他们无法完成可以形成任何悖论的行为，也就是说，你无法杀死你的父亲，亦或是他自己。但是这种解释太过于牵强。霍金穿越时间旅行(4) 光速列车让一周变
实际上时间旅行这个概念本身还是模糊不清的，人们对它极大的兴趣恐怕还是源于对时间的过去未来的强烈好奇心。我们来描述一种回到过去的情形，比如你乘坐时间机器回到了过去，看到了你自己，这意味着你必须在童年看到过一个成年的自己。否则就不能自圆其说，就不能称为回到过去，充其量是见到一个和过去的世界类似的世界。既然是回到过去，就不容一丝一毫的偏差。而同样，你所见到的那个你在未来同样要乘坐时间机器再回到过去。而“他”的未来似乎已经由你演绎了，同样你的未来也已经有一个“你”，也就是你童年见过的哪个“你”演绎过了。而这似乎说一切都已经确定了，大家都在演绎确定的历史而已。然而显然我们是可以介入这“历史”的，时间机器存在的话就意味着你会知道结果，而你可以改变这结果，这就是悖论。时间和宇宙在朴素的概念上都具有唯一性，也就是说，如果宇宙之外还有一个宇宙，人们自然会把这两个宇宙合称为一个宇宙。但是在纯逻辑推理下，确实可以有另一个宇宙（甚至是多宇宙），这两个宇宙都在独立按自己的规律发展着，时间旅行就是进入另一个宇宙，你可能会见到另一个宇宙的你。当然在严格推理下这种解释同样有很多的漏洞，两个宇一但有联系的话，相互的影响是有很多问题需要协调的。
实际上时间是没有方向性的，时间和空间都是我们在描述现实的物质世界时引入的抽象概念，它不是如物质粒子这样客观的实体，是为了对现实世界进行数学描述时引入的一种度量概念。时间与空间在这些数学公式中的地位是极其相似的，但是有一点不同，时间是不能静止的，它总给人一种在不断“流逝”的感觉。但事实上这是因为世界是在不断变化中的，这才是让我们认为时间在“流逝”的根本原因。如果你被时间这个概念困惑的话，不如说，时间根本是不存在的，存在的不过是一个不断演化的宇宙。时间的概念就是对这个演化宇宙进行描述时产生的，但是现在我们竟然希望用自己意识里的一个概念来主宰宇宙的变化规律，希望看到时间的逆转或者时间的旅行。你可以使用任何技术手段来探知过去和未来的信息，亦或构造过去或未来的现实。你甚至可以在理论上构造多宇宙，产生各种令人惊奇的理论，只要它们没有违反物理规律，并且有严格的数学推理。但是这些都不是时间旅行，不要试图在时间上跳到未来。
时间确实是可以有快慢之分的，强引力下的时钟会变慢，如果一个人在这种强引力下没有被分解掉的话，在他回到地球时，的确会比其它人年轻。但是时间绝不会倒退，和空间哪样可以沿反方向行进。在狭义相对论中，运动的越快，时间就越慢，所以人们会说当超过光速的时候，时间就会倒过来。但是你应该发现对于超过光速的运动，那个变换因子就成为一个虚数，而只有负数才应该被认为是时间的逆转。
在现有的科学体系下，时间具有严格的单向性。在所有的物理定律中，只有热力学第二定律带有时间方向箭头，这就给人一种时光流淌消逝不再的感觉。因此回首检阅过去，或者提前观瞻未来，成为人类的一个永恒梦想。
相对论编辑本段
狭义相对论
时间是相对的，当我们以接近或超过光速的运动的时候，时间会很慢或静止，也就是说，超光速，那是是我们进入另外的一个空间，或者穿越时空，那个空间就是时间与空间的间隔，从而回到过去的空间。总的来说，每一分，甚至是更少的时间，他们都是一个禁止的空间，而我们就是在这所有的禁止空间中前进的，比如你回到过去的那个禁止空间，你还会再从新的进行静止空间前行，而不会停在那个禁止空间
可能性编辑本段
爱因斯坦
时间旅行的可能性在理论物理研究领域一直被很严肃地探讨着。
H•G•韦尔斯在<时间机器>中探讨了这些可能性，正好像其他无数的科学幻想作家那样。科学幻想的许多观念，如潜水艇以及飞往月亮等等都被科学实现了。那么，时间旅行的前景如何。
1949年库尔特·哥德尔库尔特·哥德尔发现了广义相对论允许的新的时空。这首次表明物理学定律的确允许人们在时间里旅行。哥德尔是一名数学家，他因证明了不完备性定理而名震天下。该定理是说，不可能证明所有真的陈述，哪怕你把自己限制去证明在像算术这么一目了然而且枯燥的学科中所有真的陈述。这个定理也许是我们理解和预言宇宙能力的基本极限，然而迄今它还未成为我们寻求完整统一理论的障碍。
哥德尔在和爱因斯坦于普林斯顿高级学术研究所度过他们晚年时通晓了广义相对论。他的时空具有一个古怪的性质：整个宇宙都在旋转。人们也许会问：“它相对于何物而旋转？”其答案是远处的物体绕着小陀螺或者陀螺仪的指向旋转。
这导致了一个附加的效应，一位航天员可以在他出发之前即回到地球。这个性质使爱因斯坦非常沮丧，他曾经以为广义相对论不允许时间旅行。然而，鉴于爱因斯坦对引力坍缩和不确定原理的无端反对，这也许反而是一个令人鼓舞的迹象。因为我们可以证明，我们生存其中的宇宙是不旋转的，所以哥德尔找到的解并不对应于它。它还有一个非零的宇宙常数。宇宙常数是当爱因斯坦以为宇宙是不变时引进的。在哈勃发现了宇宙的膨胀后，就不再需要宇宙常数，而现在普遍认为它应为零。然而，之后从广义相对论又找到其他一些更合理的时空，它们允许旅行到过去。其中之一即是旋转黑洞的内部。黑洞模拟图另外一种是包含两根快速穿越的宇宙弦的时空。顾名思义，宇宙弦是弦状的物体，它具有长度，但是截面很微小。实际上，它们更像在巨大张力下的橡皮筋，其张力大约为1亿亿亿吨。把一根宇宙弦系到地球上，就会把地球在1/3O秒的时间里从每小时零英里（1英里= 1.609公里）加速到每小时60英里。宇宙弦初听起来像是科学幻想物，但有理由相信，它在早期宇宙中可由对称破缺机制而产生。因为宇宙弦具有巨大的张力，而且可以从任何形态起始，所以它们一旦伸展开来，就会加速到非常高的速度。
哥德尔解和宇宙弦时空一开始就扭曲，使得总能旅行到过去。上帝也许会创生了一个如此卷曲的宇宙，但是我们没有理由相信他上帝会这样做。微波背景和轻元素丰度的观测表明，早期宇宙并没有允许时间旅行的曲率。如果无边界设想是正确的，从理论的基础上也能导出这个结论。这样问题就变成：如果宇宙初始就没有时间旅行所必须的曲率，我们能否随后把时空的局部区域卷曲到这种程度，以至于允许时间旅行？
快速恒星际或星系际旅行是一个密切相关的问题，也是科学幻想作家所关心的。根据相对论，没有东西比光运动得更快。因此，如果我们向我们最近邻的恒星α-半人马座——发送空间飞船，由于它大约在4光年那么远，所以我们预料至少要8年才能等到旅行者们回来报告他们的发现。如果要去银河系心银河系探险，至少要10万年才能返回。相对论确实给了我们一些宽慰。
因为时间不存在惟一的标准，而每一位观察者都拥有他自己的时间。这种时间是用他携带的时钟来测量的，这样航程对于空间旅行者比对于留在地球上的人显得更短暂是可能的。但是，这对于那些只老了几岁的回程的空间旅行者，并没有什么值得高兴的，因为他发现留在地球上的亲友们已经死去几千年了。这样，科学幻想作家为了使人们对他们的故事有兴趣，必须设想有朝一日我们能运动得比光还快。大部分这些作家似乎未意识到的是，如果你能运动得比光还快，则相对论意味着，你能向时间的过去运动，正如以下五行打油诗所描写的那样：
有位年轻小姐名怀特，
她能行走得比光还快。
她以相对性的方式，
在当天刚刚出发，
却已在前晚到达。
关键在于相对论认为不存在让所有观察者同意的惟一的时间测量。相反地，每位观察者各有自己的时间测量。如果一枚火箭能以低于光的速度从事件A（如2012年奥林匹克竞赛的100米决赛）至事件B（如α-半人马座议会第100，004届会议的开幕式），那么根据所有观察者的时间，他们都同意事件A发生于事件B之先。然而，假定飞船必须以超过光的速度才能把竞赛的消息送到议会，那么以不同速度运动的观察者关于事件A和事件B何为前何为后就众说纷纭。按照一位相对于地球静止的观察者，议会开幕也许是在竞赛之后。这样，这位观察者会认为，如果他不理光速限制的话，该飞船能及时地从A赶到B。然而，在α-半人马座上以接近光速在离开地球方向飞行的观察者就会觉得事件B，也就是议会开幕，先于事件A，也就是百米决赛发生。相对论告诉我们。对于以不同速度运动的观察者，物理定律是完全相同的。
这已被实验很好地检验过。人们认为，即使用更高级的理论去取代相对论，它仍然会被作为一个特性而保留下来。这样，如果超光速旅行是可能的，运动的观察者会说，就有可能从事件B，也就是议会开幕式，赶到事件A，也就是百米竞赛。如果他运动得更快一些，他甚至还来得及在赛事之前赶回，并在得知谁是赢家的情形下放下赌金。
要打破光速壁垒存在一些问题。相对论告诉我们，飞船的速度越接近光速，用以对它加速的火箭功率就必须越来越大。对此我们已有实验的证据，但不是空间飞船的经验，而是在诸如费米实验室或者欧洲核子研究中心的粒子加速器中的基本粒子的经验。我们可以把粒子加速到光速的99．99％，但是不管我们注入多少功率，也不能把它们加速到超过光速壁垒。空间飞船的情形也是类似的：不管火箭有多大功率，也不可能加速到光速以上。
虫洞编辑本段
银河系
虫洞，又称虫孔。这样看来，快速空间旅行和往时间过去旅行似乎都不可行了。【呵呵呵呵，爱因斯坦好伟大呦！】然而，还可能有办法。人们也许可以把时空卷曲起来，使得A和B之间有一近路。在A和B之间创造一个虫洞就是一个办法。顾名思义，虫洞就是一个时空细管，它能把两个几乎平坦的相隔遥远的区域连接起来。
虫洞两个端点之间在几乎平坦的背景里的分离和通过虫洞本身的距离之间没必要有什么关系。这样，人们可以想像，他可以创造或者找到一个从太阳系附近通到。半人马座的虫洞半人马座。虽然在通常的空间中地球和α-半人马座相隔20万亿英里，而通过虫洞的距离却只有几百万英里。这样百米决赛的消息就能赶在议会开幕式前到达。然后一位往地球飞去的观察者也应该能找到另一个虫洞，使他从α-半人马座议会开幕在赛事之前回到地球。因此，虫洞正和其他可能的超光速旅行方式一样，允许人们往过去旅行。
建造虫洞型时间机器的三个不太简单的步骤
1.寻找或建立一个虫洞，开辟一个隧道用来连接太空中两个不同的区域。大型虫洞可能天然地存在于外太空中，是宇宙大爆炸的遗留物。若事实并非如此，那我们只好凑合着使用比原子更小的虫洞，它们或者是自然的产物（在我们周围，每一瞬间都有这种小型虫洞诞生和消亡），或者是人造产品（就如此处图中所示，它们由粒子加速器生产出来）。这些更小的虫洞必须被扩大到实用的尺寸，也许要使用那些在宇宙大爆炸不久之后导致空间膨胀的能量场。
2.使虫洞稳定下来。注入利用所谓的Casimir效应由量子产生的负能量，虫洞便允许信号和物体安全地穿越它。负能量会抵制虫洞坍缩为密度无穷大或接近无穷大的一点的趋势。换句话说，它阻止了虫洞演变成黑洞。
3.牵引虫洞。一艘具有高度先进技术的太空船将虫洞的入口互相分离开。一个入口可能被安置在中子星表面，那是一颗拥有强大引力场、极度致密的恒星。强烈的引力使得时间变慢。因为在虫洞的另一个入口处，时间流逝得更快，结果这两个入口不但在空间内而且在时间上都被分离开了。
为了观察真实而显著的时间挠曲，一个人必须跃出通常的经验领域。在大型加速器里,亚原子粒子可以被加速到接近光速的程度。这些粒子中的一部分，例如μ介子，拥有一台内置的时钟，因为它们以确定的半衰期发生衰变；根据Einstein的理论，观测到在加速器里高速运动的μ介子以慢动作衰变。一些宇宙射线也经历了惊人的时间挠曲。这些粒子如此接近于光速运动着，以致依照它们的视角，在几分钟之内便能穿过银河系，纵然在地球的参照系中它们似乎花费了数万年。如果时间膨胀没发生过，那些粒子绝不会在这里出现。
以高速运动是跃向未来的一种方式。引力则是另一种手段。在Einstein的广义相对论中，他预言引力可以减缓时间的流逝。与在地下室相比，钟在顶楼上要走得快一些，在更接近于地心因而也更深入于引力场的情况下，这一现象将愈加显著。类似地，钟在太空里比在地面上走得更快。尽管这一效应微乎其微，但它已被精确的时钟直接测得。的确，在全球定位系统中必须考虑到这些时间挠曲效应。如果他们没有考虑到这一点，海员、出租车司机和巡航导弹将会发现自己偏离出规定轨道有许多公里。
中子星表面的引力是如此强大，以致时间的流逝速度与地球上相比大约减缓了30%。在这样一颗恒星上进行观察，事件看起来就像是快进的录像。黑洞代表了时间翘曲的极致；在该天体的表面，时间相对于地球来说是停滞的。这意味着，倘若你从附近落入黑洞，在你到达其表面所花费的短暂的时间内，广阔的宇宙已经历了无限长的时期。因此，就黑洞外部的宇宙而言，黑洞内部是时间终结的区域。如果一名宇航员可以急速地移动，他能够十分靠近黑洞并且安然无恙地返回——没有人不觉得这是富于幻想的，它的鲁莽也就别提了，至于前景嘛——他可以跃进遥远的未来。
到现在为止，我已经讨论了在时间中朝未来旅行的情况。那么逆行又会怎样呢？这可要成问题得多。1948年，新泽西州普林斯顿高级研究所的Kurt Gabriel提出了爱因斯坦引力场方程的一个描述旋转宇宙的解。在这个宇宙中，一名宇航员可以在太空中旅行来实现回到过去的目的。这是引力影响了光的结果。宇宙的旋转导致光（因而也包括事物之间的因果联系）被拽住并环绕在它的内部，这使得一个处于封闭环内的实物可以在空间的闭环中移动，同时也在时间的闭环中旅行，而任何时候都不会相对邻近的粒子超光速。Gabriel的解释被当作数学上的奇谈而束之高阁——毕竟，没有观测迹象表明宇宙作为整体在旋转。他的计算结果不过是证明了在时间中逆行并不违背相对论。的确，爱因斯坦表示他曾为自己的理论可能在某些情况下允许回到过去的想法而感到困惑。
其他一些允许回到过去的猜想也已被发现。例如，在1974年，Tulane大学的Frank J. Tipler计算了一个巨大的无限长旋转柱体，在它的轴线处，宇航员们能够接近于光速拜访到自己的过去，即拽曳柱面附近的光线形成环状。1991年，普林斯顿大学的J. Richard Gott预言了宇宙弦——宇宙学家设想它的结构是在宇宙大爆炸早期产生的——能产生相似的结果。但是20世纪80年代中期所涌现的最逼真的时间机器剧本，是基于虫洞的概念构想出来的。
在科幻小说中，虫洞有时被称作星门；它们提供一条贯通空间中彼此相距很远的两点之间的捷径。跳过一个假想的虫洞，你可能会在片刻之后出现于银河系的另一端。虫洞自然地符合广义相对论，凭借引力，不仅可以使空间弯曲，而且还能让时间发生扭曲。理论允许连接空间中的两点的可选路径和隧道这样的东西的存在。数学家提出了多重连结的空间形式。正像穿越山底的隧道要比山表面的道路更短一样，虫洞可能也要比贯穿于普通空间的寻常路线来得更短。
卡尔·萨根在其1985年的小说<接触>中，就利用了虫洞作为一个虚构的装置。在萨根的提议下，Kip S. Thorne和他在加州理工学院的同事们着手去考察虫洞是否与已知的物理学一致。他们的出发点是虫洞作为一个与黑洞一样具有可怕引力的物体。但与黑洞不同的是，后者只提供一次没有目的地的单程旅行，而虫洞将同时拥有一个出口和一个入口。
由于虫洞是可穿越的，它必定包含了Thorne所说的奇异物质。实际上，这是某种能产生反重力效果来抵制一个大规模系统因其自身强大的重力而被压入黑洞的自然趋势的物质。反重力，或是万有斥力，能够由负能量或负压力产生。众所周知，负能量状态存在于特定的量子系统中，它表明Thorne的奇异物质并不被物理学定律所禁止，尽管目前尚不清楚，是否能收集到足够多的抗重力材料以稳定一个虫洞。
不久Thorne和他的同事们认识到如果稳定的虫洞能够被制造出来，那么它很容易转变为一台时间机器。一名穿越虫洞的宇航员也许不仅能出现在宇宙的某处，而且还会处于某一时期，也就是——在未来或者是过去。
为了使虫洞适合于时间旅行，它其中的一个洞口应被引到一颗中子星那里，并安置在接近中子星表面的地方。恒星的引力会减缓虫洞洞口附近的时间流逝，这使得虫洞两端之间的时间差逐渐积累起来。如果两个端口都放置在空间中合适的地方，那么时间差将保持冻结状态。
假设这一差值是10年。一名宇航员从一个方向穿越虫洞，他将跳到10年后的未来，反之，宇航员若是从另一方向穿越虫洞，他将跳到10年前的过去。第二位宇航员以高速穿过平常的太空，回到出发点，他也许先于出发之前就回到家了。换句话说，空间中的封闭环可能会演变为时间中的环。一个限制是宇航员不能回到首次建立虫洞以前的那段时期。
一项可怕的难题是最初创生的虫洞将会阻碍虫洞型时间机器的制造。也许空间由这么一类结构自然地串连成一体——宇宙大爆炸的遗留物。如果是这样的话，一个超级文明大概能使用一个虫洞。或许，虫洞是在极小尺度上（所谓的普朗克长度，大约是原子核尺度的10-20那么小）天然生成的。原则上，这样一个微小的虫洞可由脉冲能量来稳定，然后再以某种方式膨胀到可以利用的尺寸。
假如工程上的诸多难题都被克服了，时间机器的生产将会打开因果佯谬的潘多拉魔盒。例如，一个时间旅行者到访过去，谋杀了还是一个年轻女孩的母亲。我们如何弄明白这种事情意味着什么？如果这个女孩死了，她就不能成为时间旅行者的母亲。但倘若这名时间旅行者从未出现过，他就不能回到过去并谋杀自己的母亲。
著名的母亲佯谬（有时会用其他的家庭亲属关系来系统地阐述）是由于人们或物体能够在时间中逆行并改变过去时所引发的。一个简化的版本是以弹珠为例。一颗弹珠穿过了虫洞型时间机器，随后便会击中处于更早时候的自身，从而永远阻止它进入虫洞。
佯谬的解决方案源于一个简单的认识：弹珠不能违背逻辑或违反物理学定律行事。它当然不能以阻止自己的方式去穿越虫洞，但没有任何东西会制止弹珠以其他无限多的方式穿过虫洞。
量子物理编辑本段
半人马座
时空不同区域之间的虫洞的思想并非科学幻想作家的发明，它的起源是非常令人尊敬的。
1935年爱因斯坦和纳珍•罗森写了一篇论文。在该论文中他们指出广义相对论允许他们称为“桥”，而现在称为虫洞的东西。爱因斯坦——罗森桥不能维持得足够久，使得空间飞船来得及穿越：虫洞会缩紧，而飞船撞到奇点上去。然而，有人提出，一个先进的文明可能使虫洞维持开放。人们可以把时空以其他方式卷曲，使它允许时间旅行。可以证明这需要一个负曲率的时空区域，如同一个马鞍面。通常的物质具有正能量密度，赋予时空以正曲率，如同一个球面。所以为了使时空卷曲成允许旅行到过去的样子，人们需要负能量密度的物质。
能量有点像金钱：如果你有正的能量，就可以用不同方法分配，但是根据本世纪初相信的经典定律，你不允许透支。这样，这些经典定律排除了时间旅行的任何可能性。然而，量子定律已经超越了经典定律。量子定律是以不确定性原理为基础的。量子定律更慷慨些，只要你总的能量是正的，你就允许从一个或两个账号透支。换言之，量子理论允许在一些地方的能量密度为负，只要它可由在其他地方的正的能量密度所补偿，使得总能量保持为正的。量子理论允许负能量密度的一个例子是所谓的卡西米尔效应，甚至我们认为是“空”的空间也充满了虚粒子和虚反粒子对，它们一起出现分离开，再返回一起并且相互湮灭。现在，假定人们有两片距离很近的平行金属板。金属板对于虚光子起着类似镜子的作用。事实上，在它们之间形成了一个空腔。它有点像风琴管，只对指定的音阶共鸣。这意味着，只有当平板间的距离是虚光子波长（相邻波峰之间的距离）的整数倍时，这些虚光子才会在平板之中的空间出现。如果空腔的宽度是波长的整数倍再加上部分波长，那么在前后反射多次后，一个波的波峰就会和另一个波谷相重合，这样波动就被抵消了。
因为平板之间的虚光子只能具有共振的波长，所以虚光子的数目比在平板之外的区域要略少些，在平板之外的虚光子可以具有任意波长。所以人们可以预料到这两片平板遭受到把它们往里挤的力。实际上已经测量到这种力。并且和预言的值相符。这样，我们得到了虚粒子存在并具有实在效应的实验证据。
在平板之间存在更少虚光子的事实意味着它们的能量密度比它处更小。但是在远离平板的“空的”空间的总能量密度必须为零，因为否则的话，能量密度会把空间卷曲起来，而不能保持几乎平坦。这样，如果平板间的能量密度比远处的能量密度更小，它就必须为负的。
这样，我们对以下两种现象都获得了实验的证据。第一，从日食时的光线弯折得知时空可以被卷曲。第二，从卡西米尔效应得知时空可被弯曲成允许时间旅行的样子。所以，人们希望随着科学技术的推进，我们最终能够造出时间机器。但是，如果这样的话，为什么从来没有一个来自未来的人回来告诉我们如何实现呢？鉴于我们现在处于初级发展阶段，也许有充分理由认为，让我们分享时间旅行的秘密是不智的。除非人类本性得到彻底改变，非常难以相信，某位从未来飘然而至的访客会贸然泄漏天机。当然，有些人会宣称，观察到幽浮就是外星人或者来自未来的人们来访的证据（如果外星人在合理的时间内到达此地，他们则需要超光速旅行，这样两种可能性其实是等同的）。
然而，任何外星来的或者来自未来的人的造访应该是更加明显，或许更加令人不悦。如果他们有意显灵的话，为何只对那些被认为不太可靠的证人进行？如果他们试图警告我们大难临头，这样做也不是非常有效的。
一种对来自未来的访客缺席的可能解释方法是，因为我们观察了过去并且发现它并没有允许从未来旅行返回所需的那类卷曲，所以过去是固定的。另一方面，未来是未知的开放的，所以也可能有所需的曲率。这意味着，任何时间旅行都被局限于未来。此时此刻，柯克船长和星际航船没有机会出现。

⑹ 如何实现时间旅行和空间旅行

日本和美国科学家们试图通过科学实验证明平行宇宙的真实存在，打破困扰量子物理学研究半个世纪的瓶颈。科学家乐观的相信，也许不久的将来，人类真的会实现时间旅行和空间旅行。 在很多科幻电影里大家都会看到这样的情节：主人公利用一台可以穿梭往返于不同的时间和空间的时间机器穿梭于时空，改变历史事件的进程，然后世界就按照两种可能（改变前和改变后）发展了下去。也就是说一个人在回到自己的过那一时刻开始，宇宙的发展及演化就分成了两个平行的宇宙。这个人如果改变了历史，那么改变前的世界仍然存在，改变后的世界也同时存在——这就是平行宇宙理论最基本的理解。 1954年，一名年轻的美国普林斯顿大学博士研究生休－埃维雷特三世（Hugh Everett III）提出了这个大胆的理论：人类世界存在着平行宇宙。经过半个世纪的研究和探索，美国科学家认为如果可以利用这个理论或证明平行宇宙的存在，人类就可以实现时间旅行，可以实现三维，四维甚至多维空间的旅行。但是平行宇宙理论一直困扰着世界科学界，爱因斯坦、波尔等世界科学泰斗也没有对这一理论作出明确的定义，有关这一理论的争议也持续了半个世纪。 日本科学家道雄贺认为，在不久的将来，只要打破平行宇宙理论的瓶颈，人类就可以实现时间旅行和空间旅行。最新的宇宙观测表明，平行宇宙的概念并非一种理论。宇宙空间是无限的，时间也是无限的。在我们无法观测的宇宙深处，有和我们一模一样的宇宙和时间。空间并不只限制在四维，我们处在一个与我们意志相对静止的空间， 但是时间不同，在我们眼里时间是相对运动的空间，但是在平行宇宙的空间里，时间是可以突破和创造的。 平行宇宙理论的重要之处在于：自然界存在着大量不断分化着的平行宇宙。你犹豫着是该进A门还是B门？在一个宇宙中，你会走进A门，而在另一个宇宙中你会走进B门。在我们身边，存在着无穷多的我们看不到的平行世界。而我们所生活的世界就像收音机，假如我们能找到改变频率的按钮，我们就能像科幻故事中所描绘的那样，从一个宇宙穿行到另一个宇宙，从现在回到过去，从现在到达未来。 为什么火焰会消失？为什么有的东西会转瞬即逝？这是物理学家们正在努力探索的一个真真切切的问题，也是最近科学界一直在探讨的话题。有关平行宇宙、平行世界和多重宇宙的理论将继续成为改变这个世界最热门的

⑺ 什么叫时间旅行...什么叫外祖父实验

时间旅行就是利用飞行器,穿越虫洞或者调解速度使之与光速差不多然后版回到过去权或者去将来.不过这些都是些有的没的,其实以目前来看时间旅行根本就没可能.

外祖父实验是:假设你回到过去,并且将你的外祖父在他仍为孩童时杀死.

这是很荒谬的,也就是说如果一个人可以自由的穿梭时间并且改变历史,他就会遇到矛盾.