時空穿梭

穿越與時空旅行是否可能?科學解析時間奧秘

穿越時空係科幻作品永恆嘅主題,但現實中時間旅行究竟有冇可能?等我哋用科學角度拆解時間嘅奧秘,睇下穿越去未來定返回過去邊個先係真正可行。

成日睇電影、睇小說,都見到主角「穿越」返古代或者去未來。由《回到未來》嘅德羅寧跑車,到《你的名字》嘅黃昏之刻,穿越時空呢個題材真係睇極都唔厭。但係現實入面,時間旅行到底可唔可行?係純粹幻想,定係有科學根據?今日同大家科普一下,拆解時間旅行嘅可能性,仲會講下最前線嘅物理學理論同實驗。

時間嘅本質:唔係一條直線

穿越與時空旅行

首先要搞清楚:時間係乜?牛頓年代,大家覺得時間係一條絕對嘅直線,冇人郁佢,全世界都係一樣。但係愛因斯坦嘅相對論就推翻咗呢個諗法。簡化啲講,時間同空間係一體嘅,叫做「時空」(Spacetime)。你身處唔同速度、唔同引力之下,時間嘅流逝速度會唔同。呢個叫「時間膨脹」(Time Dilation)。

舉個例:如果你搭太空船以接近光速飛去太空,然後返返地球,你會發現地球上嘅人老咗好多,而你自己只係過咗幾年。呢種情況其實已經被實驗證實過:用極精準嘅原子鐘搭飛機環遊世界,返到地面同地面嘅原子鐘比較,真係有時間差。

所以,時間旅行去未來,科學上係可能嘅。只要你速度快到接近光速,或者身處強引力場(例如黑洞附近),你就可以「跳到未來」。

蟲洞:科幻嘅捷徑

《星際效應》入面主角們穿過蟲洞去另一個星系,仲經歷咗極端時間膨脹。蟲洞(Wormhole)係愛因斯坦場方程式嘅一個解,即係理論上可能存在嘅時空隧道。佢連接兩個好遠嘅時空點,理論上行過蟲洞就可以瞬間到達另一邊。

但現實係:蟲洞極唔穩定,好可能一開就塌縮。有物理學家諗,要用「負能量」或者「奇異物質」去撐開蟲洞,呢啲物質目前只喺量子理論入面出現過,仲未有人見過或者整到出嚟。所以蟲洞穿越就似科幻小說多啲,但科學上唔係完全冇討論空間。

回到過去:悖論與封閉類時間曲線

最有爭議嘅係返去過去。根據廣義相對論,宇宙係可以存在「封閉類時間曲線」(Closed Timelike Curve),即係時空彎曲到可以令你返返去自己過去嘅某一點。但係一講到返過去,就會撞到經典嘅「祖父悖論」:如果你返去殺咗你爺爺,咁你就唔會出世,咁你又點可以返去殺佢?

科學家有幾個解法:

  • 平行宇宙假說:你殺咗另一個宇宙嘅你爺爺,你自己嗰個宇宙冇事。所以你改變嘅唔係你嘅過去,而係另一個宇宙嘅歷史。
  • 自洽性原則:時間會自我修正,你返去之後所有行動其實都係歷史一部份,唔可能改變因果。例如你返去見到自己,最終係因為你存在,先至令到你返去。
  • 量子力學嘅多世界詮釋:所有可能性都出現,每個選擇都開一個新分支。

暫時嚟講,返去過去仲未被科學證實係現實世界可以做到。

現代實驗:時間膨脹已係日常

講返啲實啲嘅嘢。時間旅行去未來已經唔係幻想,而係科技一部份。GPS衞星係一個好例子:衞星以高速運動,又身處地球引力較細嘅地方(即係時間過得快啲),所以GPS需要同時考慮狹義相對論(速度影響)同廣義相對論(引力影響)嘅時間修正。如果唔做呢個修正,GPS定位會每日偏差幾公里。

另外,粒子加速器入面嘅粒子,佢哋高速運動時嘅衰變時間會延長,完全符合相對論嘅預測。即係話,我哋已經日日見證「時間旅行去未來」嘅物理現象,只係冇人坐太空船咁戲劇化。

如果真係搞掂時間旅行,會有咩後果?

假設有日人類真係發明咗時間機器,會點?理論上:

  • 因果混亂:有人可以返去改變歷史,導致今日世界出現矛盾。
  • 時間戰爭:如果平行宇宙係真,咁就會有無限個歷史,有野心嘅人可能會試圖控制其他宇宙。
  • 知識大爆炸:可以去未來睇下有咩新科技,然後返去抄,科技發展會加速到難以想像。
  • 倫理問題:你應唔應該救返你死咗嘅親人?如果救咗,會點影響其他人?

不過以上全部都係推測,因為到目前為止,我哋仲未有方法去控制時間去未來度「跳躍」,更加冇辦法返過去。

時間旅行有冇違反物理定律?

狹義相對論話,速度不能超越光速。時間旅行返過去理論上需要超光速或者極端時空彎曲,但超光速會違反因果律,所以好多物理學家覺得宇宙會自然禁止呢種行為。

有啲理論(例如霍金嘅「時序保護猜想」)認為,宇宙會透過量子效應防止任何回到過去嘅時空通道形成。即係話,無論你點樣試,時間機器都開唔到。萬一真係開到,好大機會會自我毀滅或者產生黑洞。

穿越时空的旅行者
時間旅行有冇違反物理定律

總結:去未來可能,返過去成謎

簡單講,時間旅行去未來係科學上已確認可能嘅,而且我哋每日都見到相關現象(GPS、粒子衰變)。但要返去過去,就充滿咗理論障礙同邏輯問題。 蟲洞嘅穩定性、負能量嘅來源、以及因果悖論都未解決。就算有平行宇宙理論做兜底,實際上要造出一部時間機器,仲好遙遠。

不過科幻作品之所以迷人,就係因為佢俾我哋可以幻想:如果真係可以穿越,你會去邊個時代?會改變咩事?而科學嘅進步,正正係建基於呢啲大膽嘅提問。而家我哋至少知道:想快啲見到未來,可以坐太空船去黑洞附近兜個圈。至於返去睇下自己細路仔嘅樣……可能要等多幾百年,或者等到量子電腦幫我哋模擬出平行宇宙先得。

你準備好穿越未?其實每分每秒,我哋都喺度向未來前進,只係慢咗少少啫。

靈探

關於作者:靈探

靈探 | qloving 玄學雜誌專欄作家。穿梭於現實與未知邊界的漫遊者,熱衷於用客觀、理性的視角解碼玄學與神秘現象。文字如其名,不只探尋靈性,更致力於在迷霧中為讀者尋找啟發與心靈共鳴。

對這篇文章有什麼看法?歡迎留言討論

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *