遼寧
如果有人想穿越未來(lái)，可以有兩個(gè)辦法：一是高速狂奔，二是蹲黑洞邊。但想回到過(guò)去？這個(gè)沒(méi)門(mén)。
先說(shuō)狂奔。大家都聽(tīng)說(shuō)過(guò)“雙生子佯謬”：哥哥接近光速飛一圈回來(lái)，弟弟變成老頭，自己還是年輕的小伙。這不是科幻——1971年美軍銫原子鐘環(huán)球飛行，直接錘實(shí)了；后來(lái)CERN的μ子高速回旋，壽命直接拉長(zhǎng)30倍。
狹義相對(duì)論說(shuō)得很明白：速度越快時(shí)間越慢，是物理上真慢。公式：t = t? / √(1 - v2/c2)。v摸近c(diǎn)，分母趨零，時(shí)間膨脹直接飆到無(wú)窮大。你以99.99999999%光速飛一圈，地球過(guò)了幾百年，你才老幾小時(shí)。這就是狂奔穿越的硬核原理。
再說(shuō)黑洞：大質(zhì)量天體可以彎時(shí)空，黑洞就是這種極端的案例——甚至光都跑不出來(lái)。黑洞附近時(shí)間膨脹到離譜：《星際穿越》里庫(kù)珀在“卡岡圖雅”邊待了23個(gè)地球年時(shí)間，自己只過(guò)幾小時(shí)，這不是藝術(shù)夸張，純純相對(duì)論推論。越靠近黑洞，外界看你時(shí)間越慢，到視界直接完全停止——掉進(jìn)去的物體在外人眼里永遠(yuǎn)定格，時(shí)間直接凍結(jié)。
但這兩個(gè)方法都有一個(gè)共同的坑——都回不去。
黑洞視界是單行道，進(jìn)去連光都逃不出來(lái)。想蹭時(shí)間差不進(jìn)去？行，但如果時(shí)間差根本不夠顯著，要想拿到更大的時(shí)間差，就必須足夠靠近到“有去無(wú)回”的邊界。
高速飛行的問(wèn)題是：你飛出去再飛回來(lái)，得反復(fù)加速減速，能量門(mén)檻近乎無(wú)限。速度摸到光速99.99999999%，慣性質(zhì)量直接趨近無(wú)窮大，根本推不動(dòng)。光速就是宇宙死杠杠，有質(zhì)量的物體連摸邊都不行，越接近質(zhì)量瘋漲，最后直接漲成無(wú)限大，半寸都動(dòng)不了。你最多單向穿越到未來(lái)，望著回不去的過(guò)去嘆氣。
那宇宙中有沒(méi)有什么東西比光速跑得還快呢？如果你認(rèn)為“沒(méi)有”，那么你這次真錯(cuò)了！空間本身的膨脹速度可以比光速還快。
根據(jù)哈勃定律：星系退行速度跟距離成正比u = H?D。距離夠大，退行速度直接超光速，天文學(xué)家現(xiàn)在觀測(cè)到的某些星系，簡(jiǎn)化計(jì)算其退行速度甚至接近光速的兩倍。
但這并不違背相對(duì)論。 這是空間本身的膨脹速度，不是局域慣性系里的物體運(yùn)動(dòng)速度，不受光速的約束。
梁燦彬《從零學(xué)相對(duì)論》寫(xiě)得明明白白：看星系世界線是不是類時(shí)曲線就行，答案是是的，這種“超光速”完全合規(guī)。
特別是暴脹期：宇宙10?3?秒里直接膨脹了至少102?倍，空間膨脹速度光都追不上。
我們宇宙的邊緣正“超光速”飛離，早晚有一天它們會(huì)徹底離開(kāi)我們。
所以回過(guò)頭看：狂奔和蹲黑洞邊，確實(shí)能穿越未來(lái)，但都回不去。高速飛離受到能量門(mén)檻限制，而黑洞屬于能進(jìn)去但出不來(lái)。
這可能是現(xiàn)代物理學(xué)最黑的幽默：給你穿越時(shí)間的能力，偏不給你返程票。
至于空間膨脹的“超光速”？那是另一碼事——不是物體在動(dòng)，是空間本身在變，不違背相對(duì)論，但讓“超光速”這詞兒沒(méi)那么絕對(duì)了。
你覺(jué)得“比光速還快”的膨脹，算是真正的“超光速”嗎？
評(píng)論區(qū)嘮嘮。
【關(guān)注我，用最野的視角，嘮最硬的物理】
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