PDF《第一章 时间机器的研究》

相对'

的吗?将小双乘坐的火箭看作是静止不动的,大双 与地球或者整个太阳系以及整个银河系一起统统沿着相反方向转一圈然后 回到小双所在之处,这样考虑不也一样吗?所谓相对不就是这个意思吗? 那么,为什么说,只有小双会变年轻呢? 这样的抗议是很自然的,但是,我们所说的'

相对'

双方仅限于各方 均以不变的速度运动的情形.如果速度发生了变化(称之为加速,比如直 线运动的快慢发生了变化,再如匀速圆周运动――速度的方向发生变化, 也是加速),双方就不再是'

相对'

的了,这时必须考虑广义相对论的效 应. 图1―3 蛀洞是宇宙间的通道 与惯性系相比,非惯性系一方――速度或者增大或者减小,确切地说 不论速度的大小还是方向发生了变化的一方――由于引力加速度 g 的变 化,时间变慢了.由于这个原因,返回基地的小双由于受火箭起飞后的加 速、飞行中的转向以及着陆前的减速的影响,要比始终在地球上的大双年 轻.这就是传说中的 山中才数日,世上已千年 .后来在美国使用空军 飞机所进行的实验证明了这一点.在向东飞行的飞机上由于离心力与地球 自转的离心力相抵,使得飞机上的 g 变小了;

而在向西飞行的飞机上由于 与地球自转方向相反,所以 g 变大了一点点,科学家们测出两架飞机之间 存在 10-12(皮)秒数量级的时间差.在现实生活中,一皮秒的影响可谓微 不足道,对东飞的大双与西飞的小双来说,尽管飞行前后他们都和睦地生 活在一块,不过小双所经过的时间短了一些……他老得慢了一些. 本想一样地学习、一样地运动,可是实际上小双的学习与运动却很微 小很微小地少了一点点……这样的事情说明了令人吃惊的道理.在相对论 问世以前,人们想也没有想到过.虽说那个时间差微乎其微,但是'

经历 的时间不一样'

的结果使物理学家、甚至哲学家们大吃一惊.对于这个按 照相对论必然得出的结论,

1916 年之后的一段时期里在德国及其他欧洲国 家时常可以听到'

恶魔的学说'

犹太人的阴谋'

之类的窃窃私语. 在希特勒时期,物理学家中怀疑相对论的大有人在.经过后来各种实 验的证实,在20 世纪末的今天,任何人都能很自然地接受相对论的观点 了.如果你同意这么说的话,先把现实的可能性放在一边,自己乘上火箭 在广阔的宇宙中周游一大圈后再回到世界上.不只是皮秒那样的微小,理 论上可以到达一年之后、十年之后、一百年之后的世界.如此说来,具备 加速能力的火箭就成了把自己送往未来的时间机器. 图1-4 在希特勒时期,物理学家中也曾有人怀疑过相对论…… 因果律怎么样了? 因此,飞向未来的时间机器的原理不必用宇宙论来研究,也不必提起 超光速粒子.只要我们自己或带着家人、朋友等乘上火箭飞一大圈再转回 来就行了.公元

3000 年也罢,一万年也罢,只要火箭加速度足够大(暂且 不考虑那样的技术是否现实),就能到达所想去的未来,通过适当地操纵 火箭,就能回到地球上. 关于时间机器,总是存在着因果律(先有原因然后才有结果,这个当 然的规律)的问题.比如,回到过去把自己的祖先杀害的话,那一瞬间自 己本身会怎样的问题.可是,进入未来的旅行却不用担心因果律的问题. 自己已经――照地球的人所说,在遥远的过去――乘火箭离开了地球,所 以古代的自己出现在未来世界中不会产生任何矛盾,那里的人们一定会用 好奇的目光打量古装的我们.宇宙旅行归来的自己大概会对他们说'