在这里,我要顺便解释“狭义相对论”和“广义相对论”。“狭义相对论”简单说就是:物体运动速度会让时间相应变慢,速度越快的物体能更快地去往未来。也什么呢?
我直接拿出狭义相对论思想实验吧:
首先光速是一个恒定的值。假设一辆高速运行的火车和地面有一个发光源同时朝前照射。根据经典物理,火车上的光的速度会等于光速加上火车速度,它会大于光速。这与光速是恒定值形成悖论。
为了消除悖论,火车上的时间,相对于静止的地面会慢一些。会慢多少呢?慢到光速减去火车速度乘以火车上的一秒钟等于地面光速乘以地面上的一秒钟。
通过这个计算,你可以推算火车上的一秒,相对于地面上的一秒它慢多少,得出时间随速度的变化公式。
火车接近光速时,火车上的时间相对于静止地面的时间,接近于停止。地面上感觉过了一年,火车上也许才过几秒钟,这列火车就是去往未来的火车。
时间描述的是宇宙空间内事物变化的速度。根据狭义相对论,速度越快的物体,时间流逝得越慢;可以描述为速度越快的物体,其“宇宙换帧”速度相对其它物体,变得越慢。
时间是相对的,可能我的一秒相当于你的一年。但是以个体感受来说,我的一秒和你的一秒给彼此的感受都是一样的。这是因为我在我这个空间的一秒钟和你在你那个空间的一秒钟,我们的总“换帧”数是一样的。
这就好比在那部电影中,你按住慢进,电影里的人是感觉不到慢进的。例如,我们录下一个人眨眼睛一秒钟的视频。其中一个以10倍慢镜头播放,一个正常播放。如果这视频中的人有感觉的话,他都会感觉只过了一秒。
时间的本质是描述物体变化的速度。从第三者角度来看,第一个视频里的时间慢了10倍,变成10秒了啊,他感受不到吗?他当然感受不到。每一个个体都只是一个主观的观测体,他只能感受到自己身上的“换帧”次数,也就是自己的变化次数。这一秒钟的视频,无论以多慢的速度播放,它的总帧数不变,这视频里的人感受起来就只有一秒。
在没有其它参照物的情况下,我们感受的一秒都是一样长短,因为它的变化次数是固定的,是一秒除以“普朗克时间”那么多次。坐在爱因斯坦实验室里那列火车上的人,如果他终生不下火车,那么他永远也不知道自己其实去往了地面上的人类世界的未来。
时间停止或穿越,穿越的不是时间,而是空间。假如宇宙空间里的万物变化都是一场“电影”的话,我们如果想去往未来,就需要让自己的“电影”相对于其他人,进入慢进模式。如果你还能“倒带”,那你甚至可以回到所有人的过去。(在思想实验中,理论上如果火车速度大于光速,光速减去火车速度会成为一个负值,可能表现为时间倒流,回到过去。)
实际上,我们都存在于别人的未来或过去,只是这个变化太小,我们完全感受不到。比如,你坐一趟飞机,下机后你实际上就来到了别人的未来。如果想要发生巨大的变化,这个方法有什么呢?
一是接近光速运动,二是处于扭曲的时空。
如果你能接近光速运动,那么相对于我们,你的时间就接近于停止状态,不再流逝。这时候如果你能看到我们,你会发现我们的人生过得像快进一样,甚至快得像一条光影轨迹。上一秒,那个地球人还是个婴儿,下一秒他就老了,他的人生轨迹像一条弯弯曲曲的小虫子。此刻的你就是在不断地进入到我们的未来时空。
但是根据“狭义相对论”,处于光速的你,运动质量是无穷大,怎么回事呢?这是因为处于“量子叠加态”,又是观测体,本应该随“时间最小长度”无穷分裂的你,因为到达了光速,已经不能再随着宇宙的“换帧”(宇宙换帧是在两个普朗克时间之间,接近光速运动物体,它的普朗克时间相对静止物体要长得多),分裂去平行宇宙空间。宇宙万物的每一次“换帧”应该都包含一次平行宇宙的分裂。
无穷的你开始叠加在同一个空间,就具有了无穷质量。这里似乎存在悖论,一个时空旅行,拥有无穷质量的人不就是成了“黑洞”了吗?看完后面的“广义相对论”,你会发现这个悖论不存在。如果没有这样的悖论,相对论都可能会不正确。(下次有空,我推导出在这个模型里,质量随速度变化的公式,看看和下面爱因斯坦的公式有什么差距。)
如果想以另外的方式光速旅行,还有两种可能。
第一种可能:你变成了无质量的类似光一样的波。
第二种可能:你是一个“波色—爱因斯坦凝聚态”。
“波—爱凝聚态”是在绝对零度时,形成物质的所有粒子静止或者同步运动。处于“波尔—爱因斯坦凝聚态”的你,全身粒子都是统一运动,已经不具有“量子叠加态”属性,不会再产生不同分裂。
1995年美国的研究人员创造了一种玻色-爱因斯坦凝聚态。
在极低的温度下,仅仅略高于负273.15摄氏度的绝对零度,大多数金属原子,如铷,以相同的量子态存在,在较高的温度下形成混沌的大杂烩。
理论上,这种状态下的你如果有意识的话,可以通过加速器把你加速到光速从而进入未来,在此过程中不会引起重量叠加。根据构建的模型,显然第二种可能更容易达到。
“广义相对论”简单说就是“质量会扭曲时空”。再继续结合影视作品画面来解释:我们这一帧宇宙图片它并不是立体的,它是个像胶片一样的薄膜。
当然它不是普通薄膜,而是一个十维时空内的D3膜。这个十维时空到底是个什么样子,科学家也不知道。在三维空间外的另外六个维度是推算出来的,它们可能是诸如“引力子”、“能量子”之类的物质活动的场所。
我们能够观测到的整个宇宙就束缚在一张D3膜上——我们称之为膜世界。也许其他的地方还飘浮着其他的膜世界,对于束缚在膜上的物质来说,一张膜就是一个宇宙。
DP膜是一个(P 1)维的世界面(P维空间加1维时间)。譬如我们生活的三维时空就是一张D3膜,是一个三维空间加一维时间的世界面。它源自弦理论,你可以把它看成是揉成一团的薄膜,我们宇宙中的一切都在这张薄膜上(弦论极为复杂抽象,要想明白怎么回事,可以自己找资料)。薄膜上面有凸起,这些凸起是因为物质的重力作用导致。重力越大的地方凸起越高。