本文最初發(fā)表于2019年12月1日,在公眾號「不盤邏輯」。完整內(nèi)容可在 我的博客 上閱讀。
其實(shí)我對物理還是很感興趣的。
但是不愛做題。。
今天早晨等公交,前面的同學(xué)背包上有一個物理研究院的徽章,我本來想跟他了解下現(xiàn)在專業(yè)人士對這些內(nèi)容的認(rèn)知,但是一想我大學(xué)時光是怎么度過的,電子信息工程講的是什么,就放棄了。(因?yàn)槲沂裁炊枷氩黄饋?,只記得考過什么科目)
幾年前
小時候看穿越劇看多了,總想著回古代當(dāng)個什么東西玩耍。相信很多人都有這樣的想法,或者自帶個閃現(xiàn)技能什么的。抑或是從電視里拿東西這種情景。以為只是技術(shù)實(shí)現(xiàn),需要時間的問題。
幾天前
在刷最右的時候,突然想到一個事情。就是時間是否真實(shí)存在。我們所生活的三維空間是不是真的有時間這個第四維。當(dāng)時我的答案是沒有。
想象宇宙從大爆炸開始無限膨脹,物質(zhì)的結(jié)合經(jīng)過很久組成了我們看到的模樣。這個過程我們用“時間”表示,但其實(shí)無非是物質(zhì)在運(yùn)動,粒子在組合。整個宇宙的所有物質(zhì)在一個狀態(tài)下變?yōu)榱硪粋€狀態(tài)的過程是一個目前來看不可逆的事件。我們的時間是用來衡量這些變化的過程的度量衡而已。其實(shí)到現(xiàn)在,從弱人原理來講我還是這么覺得的。(但是時間的存在是必要的。一會兒會講。)
因此,時間穿越是不可能實(shí)現(xiàn)的。
物理學(xué)中的時間與我們現(xiàn)在所用的時間不完全一致。我們現(xiàn)在的秒是銫 133 原子在什么東西里振動的頻率,震動多少下是一秒。我們給其以定義。
現(xiàn)在
根據(jù)愛因斯坦同學(xué)的相對論顯示,沒有任何東西比光運(yùn)動的還快。也就是說,我們所生活的空間,就目前可能及很久的以后,也不會有什么比光運(yùn)動的還快。E=mc^2 。除非今后我們會找到具有負(fù)質(zhì)量的物質(zhì)(其實(shí)我也想過質(zhì)量這個概念是否是我們?nèi)藶閯?chuàng)造的。但它確實(shí)表明了一個物體內(nèi)存在的物質(zhì)的量),否則不可能實(shí)現(xiàn)。但是就目前而言,發(fā)現(xiàn)的及預(yù)言的物質(zhì)都帶有質(zhì)量。負(fù)質(zhì)量顯得太不可能(況且一個帶有負(fù)能量的物體是什么樣子的呢,根據(jù)熱力學(xué)第二定律,就會有其他物體不符合 E=mc^2 的定義)。在這種條件下,無論怎么折騰,你也逃不過光的追捕。如果拋棄了時間觀念,物質(zhì)依舊會運(yùn)動,而跟現(xiàn)在毫無差別。因此我們必須引入時間觀念。或者說,根據(jù)人存原理,我們所探究的宇宙必須有一個度量。
時空穿越的可能性
引入了時間維度(或者說可能它本身就是存在的),至少我們能看見的恒星,都是過去的恒星,它現(xiàn)在可能已經(jīng)成為了白矮星,也許已經(jīng)演變成了一個黑洞,甚至太陽都是 8 分 15 秒前的太陽了。就我們所觀測到的“宇宙在膨脹”的“事實(shí)”,也許也是很久之前發(fā)生的事情了。
一直以來我都在好奇,宇宙的外面是什么。嗯誰說的來著,上帝正在為問這些的人準(zhǔn)備地獄。那我還是不問了。
但我不信教啊,我還是要問。
今天早晨起床,突然意識到一個問題。我要收拾準(zhǔn)備回家的東西了。
啊不是這個,我突然意識到,我們所能達(dá)到的最快速度目前來說就是趨近于光速。假設(shè)有一能達(dá)到光速的物體從地球出發(fā),向任一方向(根據(jù)無邊界論,宇宙是一個通俗理解像赤道的東西,所以這也是我們觀測各個方向的宇宙都一個樣的可能性,繞圈玩。所以任一方向都可以)前進(jìn),在這個路上它所能看見的一切物質(zhì),包括恒星、行星等等,和我們在地球上用天文望遠(yuǎn)鏡能看見的應(yīng)該是一致的——假設(shè)沒有落入黑洞,而我們知道,我們能看見的都是光在過去走過的路。從某種意義上講,這個物體完成了時間穿越——但是它沒有辦法講看到的一切帶回給我們——因?yàn)闆]有什么比光速還快的東西。我們無從得知任何與我們有距離的物質(zhì)的當(dāng)前狀態(tài)。即使只相隔一米,所看見的也是 1/300000 秒前的狀態(tài)。換句話說,隨著時間在延續(xù),它可以經(jīng)歷宇宙的倒流,直到最后的奇點(diǎn)。而在這個奇點(diǎn)任何我們已知的物理學(xué)定律都失效了,我們不知道接下來會發(fā)生什么。
回頭看來,是不是我們永遠(yuǎn)都不會得知宇宙當(dāng)前是膨脹的還是坍縮的,或者它本身如此,永恒不變(這個不太可能,至少我們觀測到了恒星和星系的頻譜紅移,證明至少過去的 10^n 年里他們是互相遠(yuǎn)離的)。
我可能又要把上述內(nèi)容推翻了
這個以光速旅行的物體可能會看到宇宙當(dāng)前的真實(shí)模樣。正如光運(yùn)動需要時間,當(dāng)比如當(dāng)過了 100 年,它到了 100 萬光年的位置,而這個時候我們所觀測到的它和它本身相差 100 年。從我們的角度講它可能是穿越了,因?yàn)橄鄬τ谖覀兊臅r間它是在向過去旅行,而我們能看到的它可能是恒定不變的。不考慮加速度,正如光一樣,當(dāng)它出發(fā)的那一刻,我們是能看見它離我們越來越遠(yuǎn)的。它運(yùn)動一秒的時候,離我們有 30 萬米,而我們看見它處于它所處的位置需要有 1 秒的延遲。而這個時間已經(jīng)過去了 1 秒。那這個時間我們看見它是在哪呢。。這應(yīng)該是多普勒效應(yīng)能解決的問題吧。。所以我們應(yīng)該能看見很多個它?像光一樣?一個光源在不停的生成光子?我們看到的一束光中的每一點(diǎn)其實(shí)是同一個點(diǎn)在做運(yùn)動,而通過時間差導(dǎo)致我們認(rèn)為它是一束光?就目前而言這個我覺得還是比較有道理的,還并不想推翻。換句話說,這個物體會比我們離比如銀河系中心更近,因此它能看見的銀河系中心比我們更近!而從那里看見的這束光應(yīng)該是彎曲的(卷曲時空)。從相對運(yùn)動的角度而言,這個物體(很有可能它就是一顆光子)看見的銀河系——或者是看見的我們是不是也是一束光?答案可能是肯定的。
結(jié)論
對于我們來說,這個物體應(yīng)該是穿越了。畢竟我們能觀測到的它是過去,在它能量耗盡前的狀態(tài)?;蛘哒f對我們來說我們能觀測到的它是一成不變的。而對于它本身來講,它是沒有穿越的。本來我想說它認(rèn)為它是在向未來運(yùn)動。如果它到了某個位置休息了一刻鐘,這個時候它所看見的果然是和它在地球上看見的一樣。它也變成了我們觀測的過往星河中的一部分。但是如果它突然轉(zhuǎn)向回到地球,原來的位置,會發(fā)生什么呢?這應(yīng)該屬于反射回來,我們能看見兩個光子重疊在一起,而其實(shí)一個是過去的它,一個是稍微過去的它。這樣的穿越?jīng)]什么意思。對于其他人來講它確實(shí)是穿越了,但是它自己感覺,無非是在跑來跑去,并且它可能并看不見它自己原來的模樣。
所以光為什么不能從黑洞逃脫,其實(shí)它本身就是一粒光子而已?
結(jié)尾
看時間簡史有感,可能里面會出現(xiàn)很多物理學(xué)應(yīng)用錯誤的表述,還請見笑。