时空裂缝出现,人类可以穿越时空了?科学家:黑洞非常重要

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现代科学认为我们的宇宙诞生于138亿年前,在138亿年前,有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,我们的宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在看到的样子,随着人类对宇宙的探索,现在人类已经对宇宙有了大概的认知,根据科学家的研究得出,我们的地球其实就是太阳系中的一颗行星,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为,冥王星的体积和质量都太小了,于是将它踢出了行星的行列。

现在我们已经知道太阳系属于银河系当中,银河系是一个直径达到了20万光年的星系,在银河系当中包含了1000亿到4000亿颗恒星,400亿到1000亿颗行星,除了恒星和行星之外,银河系中还存在黑洞、中子星、白矮星等等,目前黑洞是人类发现最为神秘的天体,有很多人认为,黑洞可能就是穿越时空的隧道,在很多科幻电影中,我们经常会看到主人公能够穿越时空,穿越这个词在物理学中有一个非常贴切的名称,叫做时空旅行,也就是时间旅行,泛指一个人或者一个事物在时空和空间上面的改变。那么时间旅行真的能够实现吗?在1905年的时候,爱因斯坦提出了著名的时间相对论,他指出一个对象相对于另一个对象移动的速度越快,自身的时间相对变慢。

按照这个假设,一个移动中的时钟秒针应比一个静止平放的时钟秒针跳动的慢,这一现象被称为是“时间稀释”,简单来说就是速度越快时间越慢,为此,科学家还专门做了时间膨胀实验,在1971年,科学家利用高精度的原子钟验证了相对论中的钟慢效应,实验过程是这样的:将四台原子钟分别放在两个飞机上,地面上放置一台原子钟作为参照钟,之所以科学家选择原子钟,是因为它的精确度极高,在千万年内,误差还不到一秒钟。两架飞机分别向东、向西飞行,向东飞行的飞机,由于顺着地球自转的方向飞行,相对于地面的速度就是飞机本身的速度加上地球自转的速度,而向西飞行的飞机,是逆着地球自转方向飞行的。

所以相对于地面的速度就需要减去地球自转的速度,最终实验得出,向东飞行的飞机,原子钟的时间比地面原子钟慢了59纳秒,向西飞行的原子钟比地面原子钟开了273纳秒,通过相对论钟慢效应理论计算出来的数据,和科学家实验中得出的结果是一致的,这个实验证明了爱因斯坦的时间观点是正确的。在爱因斯坦之前,人类一直都认为时间和空间是两个独立的概念,空间就是空间,时间在任何环境中的流逝速度都是一样的,也就是时间和空间没有任何关系,这就是牛顿的绝对时空观,爱因斯坦出现以后打破了这个观点。

按照爱因斯坦的理论,当一个物体的速度越快,时间就会变得越慢,通过公式得出,当我们以0.99倍的光速时,时间的流逝速度将会慢7倍,如果是0.9999倍光速时,时间流逝的速度将会慢70倍,达到光速之后,时间流逝的速度就是0,从以上可以得知,虽然光速不可无法被超越,但假如我们以接近光速飞行一年,然后再返回地球那么所带来的时间膨胀效应,从理论上来就是前往了未来,因为不同参考系的时间已经发生了改变,除了侠义相对论中速度可以带来时间膨胀效应之外,爱因斯坦还认为,引力同样能够带来时间膨胀效应,广义相对论认为,引力其实是时空的几何。

质量可以导致时空发生弯曲,其质量越大造成的时空弯曲越大,并且引力越大, 时间流逝的速度就越慢,有很多科学家认为,穿越到过去其实在理论上是不可能的,因为时间的流逝方向是单向的,而决定时间箭头的热力学第二定律,在热力学第二定律表明:一个孤立系统内熵无法自发的减少(熵是指混乱程度),熵只会从有序走向无序,比如说我们的手机会越用越卡,房间不打扫会越来越乱,而且穿越到过去,还可能引发祖父悖论,祖父侼论是由法国科幻小说家赫内.巴赫.札维勒提出的,他认为如果你能够回到过去,那么在自己父亲出生前把自己的祖父杀死了,这个举动会产生一系列的矛盾,你回到过去杀死了年轻的祖父,那么你的祖父就不会生下你的父亲,而你的父亲也不可能生下你,既然没有你的存在,那么你是如何杀死祖父的?

目前科学家对祖父悖论的解释为:当你杀死你祖父的那一刻,你所在的宇宙就已经发生了变化,这时候你已经进入了另一个平行宇宙当中,在你原本的世界当中,你的祖父并没有死,而且你也没有办法历史,但是在另一个平行宇宙当中,你的祖先确实被杀死了,而这个平行宇宙当中就不会出现你的父亲和你,平行宇宙在很早的时候就被科学家提出来了,科学家认为,在我们的宇宙中存在很多宇宙,每一个宇宙都是不同的个体,而不同的宇宙可能是从其它宇宙中衍生出来的,我们的宇宙或许就是从其他宇宙中衍生出来的,而其它宇宙也可能是我们宇宙衍生出来的分支。

虽然平行宇宙还没有被证实,但是有很多科学家都认为它存在宇宙当中,根据科学家对宇宙的研究发现,科学家在一个巨大的黑洞当中,发现了一个时空裂缝,这个裂缝能够让黑洞里面的时间倒流,也可以让人穿梭在宇宙中,目前来看,这个裂缝是真的存在,美国康奈尔大学的科学家们探讨出了一种让时间“相对静止”的方法,这种方法可以将时光扭曲成一个“时空裂缝”,进而时间从比较基础的层面上看似乎出现了“静止”。据有关专家介绍,“时间透镜”试验是世界上第一个真实地创造出“时空裂缝”的实验。如果实验顺利的话,人们就能从一个时空的裂缝中穿梭过去。

科学家们在黑洞里找到时空裂缝的同时,还发现了黑洞内部时光的逆流,黑洞的力量非常强大,能够将空间扭曲,在这股强大的引力之下,黑洞内部的时空也变得混乱起来,黑洞在很早的时候就被科学家提出来了,最早提出黑洞的科学家是约翰.米歇尔,他认为,如果一颗天体拥有和太阳一样的质量,而这个天体的直径只有3000米,那么这个天体的表面引力一定非常巨大,后来在1796年,法国科学家拉普拉斯曾经预言:如果一颗天体的质量是太阳质量的250倍。而直径和地球类似,那么这个天体表面的引力会非常大,连光都无法逃离它的引力。

在1783年的时候,英国天文爱好者给科学家卡尔迪许写了一封信,信中他认为宇宙中存在一种质量非常大的天体,连光都会被它吞噬,当时他把这种天体称为是暗星,直到1916年的时候,爱因斯坦利用公式计算出了黑洞,不过当时连爱因斯坦本人都不相信黑洞存在宇宙当中,之后德国物理学家卡尔史瓦西给了黑洞一个精确的解释,他认为当大量的物质集中在一点时,就会使周围产生视界,一旦进入这个视界,任何物体都会被吸进去,这个神秘的天体被称为是黑洞。科学家认为,在一定程度上,黑洞的全息屏就是强引力的局域边界,假如这是一个未来的 全息屏,那就是一个与之相对应的黑洞,假如这是一个过去的全息屏,就会对应一个白洞。

所谓白洞就是一种高密度的物质,白洞和黑洞不同,白洞并不是吸引外部物质,而且不断的向外喷发各种星际物质和能量,是一种宇宙的喷射源,简单来说白洞是黑洞的反转,黑洞将宇宙中的物质吸进去,然后所有的物质能量都会由白洞在另一个宇宙中释放出来,科学家认为,黑洞和白洞连接在一起就能够形成一个虫洞,虫洞就是能够穿越时空的隧道,如果我们能够找到这个虫洞,或许我们就能够穿越时空,在研究史瓦西解时,首先提出了“虫洞”这一概念,在对白黑洞进行解析时,通过一个爱因斯坦的思想实验,发现宇宙时空自身可以不是平坦的,在凹凸不同的宇宙中,意味着这也是空间的一部分,会和其它宇宙其它空间的一分部融合在一起。

如果说人类真的能够找到虫洞,那么人类实现穿越时空的梦想就可能成功,不过著名的物理学家霍金曾经说过,黑洞会随着霍金辐射的蒸发而消失,霍金认为,当虚拟粒子出现在黑洞视界边缘时,可能会出现4种情况,1、虚粒子对正常湮灭,2、两个虚粒子同时被黑洞吞噬,3、负虚粒子被黑洞吞噬,正虚粒子逃离,4、正虚粒子被黑洞吞噬,负虚粒子逃离。根据霍金计算得出,在这4种情况下,第三种情况出现的概率是最大的,而负虚粒子携带了负能量,因此在黑洞吞噬负虚粒子之后,它的能量就减少了,而这种机制被称为是霍金辐射。他认为,黑洞最终会通过霍金辐射不断地蒸发,最终随着时间流逝,宇宙中所有的黑洞都会蒸发掉。

如果按照霍金的说法,那么黑洞并不一定是虫洞的入口,因为黑洞停止吞噬物质之后,它的质量就会随着霍金辐射而蒸发殆尽,有可能黑洞和虫洞并没有关系,不过现在科学家还无法确定,毕竟人类对黑洞的了解还不是很多,科学家认为,在宇宙中应该还存在很多我们不知道的神秘天体,只是我们现在还无法发现它们,穿越时空对于人类来说非常重要,人类想要探索宇宙的奥秘,就必须实现超光速飞行,否则人类永远都无法看到宇宙的全貌,目前人类能够观测到的宇宙直径达到了930光年,而这并不是宇宙的全部范围,宇宙或许比我们想象的还要大,宇宙到底有多大?现在科学家还在不断的研究当中。

按照现在人类的飞行速度来计算,人类连太阳系都没有办法飞出去,曾经在46年前,科学家向太阳系外发射了旅行者1号和2号探测器,发射这两个探测器的目的就是为了让它们飞出太阳系,探索太阳系之外的奥秘,但是这么多年过去了,这两个探测器并没有飞出太阳系,科学家经过研究发现,按照它们的飞行速度,想要完全飞出太阳系至少需要上万年的时间,对于人类来说,这个时间太过于漫长,所以人类必须想其它办法,或者说人类能够找到虫洞,这样人类探索宇宙就方便多了,小编认为,虽然现在人类的科技还不够发达,但是人类是地球上最有智慧的生命。

从人类诞生以后,人类一直都在不断的发展自己的科技,只要人类坚持不懈的努力下去,未来随着人类科技的进步,我们一定能够解开宇宙中的奥秘,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,到时候我们就能够随意的穿梭在宇宙当中,而且还能够移民到宇宙中的其他星球上面,期待这一天的到来,对此,大家有什么想说的吗?

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页面更新:2024-03-20

标签:霍金   黑洞   爱因斯坦   科学家   原子钟   人类   时空   天体   裂缝   宇宙   时间

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