我最近收到了我朋友的另一个有趣的问题：

很长一段时间以来，我一直对时间旅行感兴趣。这个方向有进展吗？是否可以？

时间旅行真的是可能的，现在我说的不是一件小事：以每秒一秒的速度进行时间旅行。时间旅行已得到科学证明，甚至有文献记载人们穿越时空的案例。

广义相对论说时间存在于整个宇宙中，它的速度会随着地点和环境的不同而变化。根据相对论，有两个因素可以影响时间的速度，它们是重力和空间运动的速度。

让我们从移动时间慢时间开始：

一位名叫斯科特凯利的宇航员在国际空间站上度过了一年。之后回到地球，竟然比弟弟马克更年轻了，也就是说他真的穿越到了未来。

为什么会这样？根据狭义相对论，所有运动的物体都会经历时间减慢。当然是飞机的速度，还是高速火车的速度？不足以感觉到明显的时间膨胀。但速度越快，差异越明显。

但是在宇宙速度下，时间膨胀变得很重要。在速度为 7.5 公里/秒的国际空间站上，每位宇航员都会及时穿越到未来。而且减速效果是累积的，所以一个人在轨道上的时间越长，他的未来就会越远。

从理论上讲，如果我们学会了如何创造以极快的速度移动的船只，我们将学会如何穿越时空。如果飞船的速度是光速的 0.995，这与物理定律不矛盾，那么飞船上的 1 这等于地球上的 10 年。这就是“时光机”。

现在让我们继续讨论引力时间膨胀。

广义相对论说：一个物体离一个大质量物体越近，这个物体的质量越大，这个物体的时间流动越慢。如果我们拿一对同步时钟，一个放在地球海平面上，另一个放在国际空间站上，那么它们会很快失去同步（地球上的时钟会落后），我们观察的时间越长，时钟之间的差异就越大读数。在创建所有空间技术时，必须考虑到这种影响。

基于上述，我们可以得出结论，如果不是地球，而是有一个质量更大的物体，比如黑洞，那么差异将更加显着

如何用它来制造时光机？

首先，让我们给时间机器一个更准确的定义：这是一个人可以在时间 t₀ 进入的机器，在其中花费一些非零时间t，当他离开这台机器时，他会发现自己在时间t₁，不等于t₀ + t。

让我们模拟一下我们的星球距离黑洞有 10 根据天文数字的情况。我们前往黑洞，当我们到达距离它 0.1 个天文单位的距离时停止并返回。我们飞得离黑洞越近，我们的时间就越慢，而高潮发生在转弯的那一刻。

事实证明，如果机组人员已经过去了 1 年（例如），那么地球上的人已经过去了 2 年。因此，事实证明这艘船已经穿越到未来一年了。这艘船绝对满足我们上面给出的时间机器的定义。

还是有可能回到过去的？

穿越到过去比穿越到未来要困难得多。理论上，表明有可能穿越到过去的闭合类时曲线似乎是爱因斯坦方程在四维时空中的解。

但包括大名鼎鼎的史蒂芬·霍金在内的许多科学家都认为，如果广义相对论中考虑到量子效应，那么让世界线相互交叉存在的漏洞将会消失。

霍金相信自然法则不允许穿越到过去。这是他关于年表安全性假设的基础。然而，直到描述所有观察到的现象的量子引力理论得到发展的那一刻，才能绝对确定地判断穿越到过去的可能性。