时空旅行能成为现实吗 如何实现时空旅行

即使你永远买不起时间穿梭机，实现时空旅行在技术上也并非不可能。这需要一台运行非常非常快的机器。具体来说，速度需要接近3×10^8米/秒，这使你能够在眨眼间绕地球跑几圈。3×10^8米/秒是光运动的速度，这几乎是宇宙固有的速度极限。有趣的是，当物体加速到接近光速时，时间会变慢。

出于对这种现象的好奇，物理学家曾设想，如果双胞胎兄弟姐妹中的一个被允许乘坐星际飞船在太空旅行，而另一个留在地球上，会发生什么。让我们想象一下这个故事可能发生在遥远的未来。

假设贝丝和芭比是双胞胎，都30岁。贝丝是宇航员，芭比是记者。贝丝刚刚接到一项任务，这可能成为她一生的任务：在宇宙飞船上探索附近的恒星系统。芭比将全程报道航空旅行，直到她工作的报纸。目的地距离地球96万亿公里，大约10光年远。贝丝的宇宙飞船以90%的光速飞行。根据这个计算，从地球出发到返回地球需要22年。

在此期间，芭比结了婚，生了两个孩子，头发也变白了。但这段时间对宇航员贝思来说是另一番景象。当宇宙飞船以极快的速度穿越恒星时，舱内的时钟安静地慢了下来。并不是手表坏了或坏了，而是时间本身减慢了航天器及其成员的速度。然而，飞行员自己并没有感觉到丝毫的变化。对他们来说，一分钟仍然是一分钟，不超过一秒钟。但是贝丝出发后，飞船上的时间与地球上的时间越来越不一样。

成功完成任务后，宇航员返回地球。当宇宙飞船进入太阳系时，舱内的电子钟显示太空之旅耗时10年。当飞船经过冥王星时，贝丝正在庆祝她的40岁生日。贝丝和芭比都知道这种减速效应会发生，但当两姐妹再次见面时，他们仍然感到震惊。贝丝是一位40岁的中年女性，芭比是一位52岁的接近老年的女性。这两姐妹不再像双胞胎了。芭比不再年轻了。她把这次太空旅行看作是对她年轻时的记忆。贝丝有点困惑：22年后，世界发生了很大变化。对她来说，这相当于在10年长途旅行后12年来到未来。

时空旅行的概念受到阿尔伯特·爱因斯坦狭义相对论的启发，该理论描述了运动对时间、距离和质量的影响。接近光速的旅行将把宇航员送到更遥远的未来，比如一个世纪后。尽管我们仍然无法制造出能够以如此高的速度飞行的飞机，但我们仍然可以从相对低速的物体运动中观察到这种影响。

科学家曾经在超音速飞机上安装了一个非常精确的时钟。飞行后，他们发现时钟慢了整整一秒。在爱因斯坦的广义相对论中，他预言时间会随着引力的增加而减慢。根据这一预测，有人提出，我们可以利用宇宙中具有巨大引力场的天体结构，如黑洞，帮助老年人回到童年。