【简介】感谢网友“网络整理”参与投稿，这里小编给大家分享一些，方便大家学习。
无论是暑期档大片，还是赚人眼球的科学报道，现代文化中到处都充斥着有关时间穿越的故事。然而，如果你对其中包含的物理知识进行总结和归纳，或许会产生这样的疑问：人类有可能实现时间穿越吗？
为了解答这一问题，我找到了理论物理学家、宇宙学家保罗·戴维斯，他也是《如何建造时光机》一书的作者。
我们都是时空旅行者
“简单地说，穿越到未来不仅有可能实现，而且已经实现了。对此我们一个世纪以前就知道了。”戴维斯说，“大众之所以对此似乎不太了解，是因为时空穿越的时间实在是短得可怜，根本没法进行像电视剧《神秘博士》里那样的冒险旅行。”
要理解这一点，关键是要理解一种被称为“时间膨胀效应”的现象。光速是一种不可超越的宇宙速度极限，运动速度越接近光速，你就会发现时间过得越慢。因此，高速行驶的火车上的钟表指针要比静止状态下的钟表指针走得慢。这其中的区别是肉眼无法察觉的，但是当火车开回车站，两块钟表的指针将相差十亿分之一秒。如果这列火车的行驶速度能达到光速的99。999％，那么这列火车上一年的时间就相当于火车站223年的时光。
但速度并不是影响时间的唯一因素。从相对较小的范围来说，质量也会影响时间。距离庞大物体的中心越近，时间就流逝得越慢。
“宇宙空间中的时间比地球上的时间走得快一点，”戴维斯说，“屋顶上的时间比地下室的时间走得快一点。这个影响是可以测量的。”
将钟表置于在轨卫星上，钟表就会出现时间膨胀效应，这是由于在轨卫星的运行速度快，而且距离地球引力中心较远。
“重力和速度能为你开辟一条穿越未来之路。”戴维斯说道，“所以，原则上说，如果你有充足的资金，你就能够随意在很短的时间里—比如一年、一个月或者更短的时间内—穿越至3000年后。这只是资金和工程的问题。”
未来可行，过去不成？
穿越到未来是爱因斯坦相对论中既定且基本的一个方面，科学家们在实验和应用环境中对此进行过反复验证。但如果是往相反的方向穿越时空，是否可行呢？
“回到过去就完全是另一码事了。”戴维斯解释道，“在我们所知的有关时间本质的理论中，爱因斯坦的理论是最好的。他的理论并没有排除回到过去的可能性，即便在他1915年发表的广义相对论中也没有排除这种可能性。不过，很多科学家对这种可能性深感不安，因为很多著名的悖论都是因此而产生的。”
比如，你可以设想自己穿越到过去，杀死自己的母亲。但如果这样的话，她就不可能把你生下来，那你又怎么能回到过去犯下弑母的罪行呢？
虫洞是时空中的捷径
戴维斯推测，从我们目前对时间本质的理解和所掌握的物理知识来看，回到过去的穿越是不可能实现的。但宇宙中充满了各种难以理解的现象，理论上存在的虫洞便是其中之一。也许虫洞可以帮我们实现通往过去的时空旅行。
“虫洞有点像是相距遥远的两个点之间的通道或者捷径。”戴维斯说道，“举个例子，如果我的宾馆客房里有个虫洞，我从这个洞穿过去后可能不会到达宾夕法尼亚大街，而是跑到了银河系的另一端附近。”
根据科学家们的推论，这种时空上的捷径可以转化为时间机器。
“如果虫洞确实存在，且可以穿越，它就有可能提供一条穿越时空、回到过去的道路，”戴维斯说，“所以这完全取决于是否存在稳定的虫洞，或者是否有某种物理学理论阻碍虫洞的形成。这种物理学理论是指除相对论以外的其他理论，因为从相对论的角度看，虫洞一说是没有问题的。这是个开放式命题。”
世界知名的理论物理学家史蒂芬·霍金曾经提出，发生在量子能级的虫洞能够从理论上为时间穿越提供支撑，但是加州大学圣巴巴拉分校的物理学家安德鲁·克莱德呼吁对这一看法要谨慎对待。
“我是一个实验主义者，物理学说到底也是一门实验科学，”克莱德说道，“任何基于数学、哲学思考或理性思维的预测都需要经过实验的证明。而我的确不知道有哪个实验能证明回到过去的可能性。”
因果关系
克莱德也指出，因果关系的基本原则阻碍了穿越至过去的道路。众所周知，整个宇宙都遵循因果关系的基本原则。
“一件事只有先发生，然后才会有结果。”克莱德说，“据我所知，还没有哪个实验得出过与此不同的结论。我还没有发现有哪个量子力学实验出现过违背因果关系的现象—尽管有许多实验可能会揭示这一现象。”
不过，就像时间膨胀得不够快，看起来不像是穿越到了未来那样，大众也经常忽略“穿越”到过去的一种常见方法。
“从某种意义上来说，天文学家一直都能穿越回过去，但其穿越方式并不会让大多数人感到兴奋，”克莱德说，“当我们测量宇宙微波背景的时候，我们就是在往回追溯到100多亿年以前，这是微波到达我们的观测视野所需花费的时间。”
很多关于时间穿越的问题仍悬而未决。来自未来的时空旅行者是否会出现，来为我们答疑解惑呢？我们只能拭目以待。但如果他们要乘坐虫洞时光机而来，我们必须先为他们建造一台。毕竟，只有一边建成了通道他们还是无法穿越到现在的，对吧？
“理论上说，要建造一个跨越百年的双向虫洞通道，我们需要用100多年的时间，”戴维斯总结道，“所以，我们的子孙无论如何都不可能穿越回来告诉我们，说我们关于往回穿越的想法是错误的。”
