中學生科學素質讀本（三十五）

人類能否穿越時空？

在電影《星際穿越》中，有一個重要情節，就是男主角庫珀在黑洞中向生活在過去的女兒和自己發出信號。人可以將信號傳遞迴過去，這很像時光旅行。時光旅行真的能實現嗎？

在牛頓的經典物理中，時間是絕對流動的，人們並沒有對人類是否可以穿越回到過去產生疑問，認為這是絕對不可能的。

到了20世紀初，愛因斯坦創立了狹義相對論和廣義相對論。在狹義相對論中，時間和空間不再是絕對的，在不同的參照系中，時間和空間都會不一樣。一個經典的例子是，如果一個人乘坐以接近光速運動的飛船旅行一圈再回來，他所攜帶的時鐘與當地的時鐘作比較，就會變慢了一些。在廣義相對論中，時間和空間會受到能量的扭曲，這樣，在不同的空間點，相同的時鐘走的速度也會不一樣。一個極端的例子是黑洞，在黑洞邊緣（視界），時鐘走得非常慢。比方說，如果一個航天員到黑洞邊緣走一圈再回到原處，他所攜帶的時鐘和當地的時鐘相比可能就變慢了很多。

那麼是否存在一種情況，一個人順著某個軌跡（蟲洞）運動再回到原來的空間點，就能夠回到過去？或者根據狹義相對論，一個物體能夠以超出光速的速度旅行，時間也能倒回？物理學家研究發現，要實現以上兩種情況的時空穿梭需要負能量，負能量是製造時光機的一個重要條件。到目前為止，人們還沒有發現產生負能量的手段，因此，時光機還不存在。總的說來，雖然我們還不能完全排除製造時光機的可能性，但是目前的物理學並不支持這種可能性。

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