穿越時空在理論上是可行的, 愛因斯坦狹義相對論可以證明
如果說你想要
穿越時空
,回到過去或者未來,那麼以人類目前的物理學理論,你可以參考
《狹義相對論》
,它靠高中代數推演而成。在狹義相對論中,空間和時間並不相互獨立,而是一個統一的四維時空整體,不同慣性參考系之間的變換關係式與
洛倫茲變換
在數學表示式上是一致的
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時間和空間
時間
是物質的永恆運動、變化的持續性、順序性的表現,簡單的說,時間可以不存在,它只是人類為了記錄歷史而設立,時間只是一個概念,在宇宙理論上時間可有可無,因為你不知道時間前和時間後這兩個問題。
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空間
是一個虛無概念,它無任何物質,它的存在建立在物質基礎上,慣性參考系與空間是靜止的,無論參考系如何運動,包括變速,都不會改變慣性參考系與空間的靜止狀態,簡單的說空間就是一無所有靜止狀態下的,宇宙中除了物質外剩下的就是空間。
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1905年,
阿爾伯特·愛因斯坦
發表的題為
《論動體的電動力學》
,文中提出平直時空理論,也就是著名的狹義相對論。它可以概括成兩點:
1狹義相對性原理2光速不變原理
光速不變原理
光在真空中總是以固定的速度傳播,速度的大小同光源的運動狀態無關。在真空中的各個方向上,光訊號傳播速度的大小均相同,光速與光源的運動狀態和觀察者所處的慣性系無關。
簡單的說就是光在真空中,無論變換哪種參考系,相對於什麼物體,它的速度都不變。光速不變原理是由聯立求解
麥克斯韋方程組
得到
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狹義相對性原理
物理定律在任何慣性系中具有相同的數學形式,即洛倫茲變換對於除引力外的經典物理學定律具有協變性。
或者說,一切物理定律在
洛倫茲變換
下數學形式不變。所有慣性系都是等價。
洛倫茲變換
是高速運動的宏觀物體在不同慣性參考系之間進行座標和時間變換的基本規律。當相對速度v遠小於光速c時,洛倫茲變換退化為經典力學中的伽利略變換
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簡單解釋狹義相對性原理
第一種情況
假如有一輛火車以80公里每小時前進,它經過車站,此時車站相對於行駛的火車是靜止的,沿著火車前進方向,以車站為參考系,你可以測量出火車前進速度是80公里每小時
第二種情況
假如有一輛火車A以90公里每小時前進,此時對向行駛過來一輛火車B也是以90公里每小時,兩輛火車面對面行駛,此時的情況與第一種不同,A和B做相對運動,如果以其中一輛A或者B做參考系,那麼另一輛火車的速度就不是90公里每小時,不過也可以測出速度,此時的相對速度就要疊加,比90公里每小時更快。
第三種情況(達到光速)
當火車速度達到光速,經過洛倫茲變換下數學推出,此時的火車無論是相對行駛,或者以車站為參考系,速度不變。此時的火車質量為無窮大,
E=m以c平方,E表示能量,m代表質量,而c則表示光速。
這個時候所有參考慣性系等價,火車或者車站為基準已經不再重要。
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此時,假如火車超過光速,那麼將造成時空扭曲,進入時空隧道,理論上可以回到過去或者未來,這就是狹義相對性原理的簡單解釋。
愛因斯坦預言的時空扭曲現象最近被科學家們在中子星附近觀測到,來自美國密歇根大學和美國宇航局的天文學家聲稱,他們觀測到了圍繞中子星的鐵原子氣體呈現的模糊環線出現了扭曲現象,中子星是人類在宇宙中可以觀察到的天體中密度最大的一種。
這也間接證明了阿爾伯特·愛因斯坦提出的相對論是正確的,時空扭曲現象表明時空存在穿越的可能性。
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