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中国专家对霍金“穿越时空”假说持迥异观点


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站 2010-05-08

 

中国专家称霍金惊人之语或许只为吸引眼球

  最近,霍金有点忙:上个月刚刚发出“别接触外星人”的警告,这几天又探讨起了“时间机器”——声称“人类有可能穿越时间维度,回到过去”。作为当今的一个科学偶像,他的这番说法立即引发了公众的追问:科学家在理论上取得重大突破了吗?制造“时间机器”的梦想距离变成现实更近了吗?

  记者请上海师范大学天体物理研究中心主任李新洲教授解读霍金的这番最新言论,李教授说:“这只是一篇科普文章,在学术上并没有突破——他也许只是在吸引大众眼球。”

  所谓“虫洞”还是猜想

  在网上搜索“霍金”,他关于“时间机器”的最新言论已有几百条之多。在最近的这篇文章中,霍金主要探讨了几种“穿越时光”的可能性,首先是利用“虫洞”,其次是利用黑洞让时间变慢,第三是让物体接近光速运动。

  在理论上,这三种途径人们早就知道,关键是至今没有一种能够实现。李新洲告诉记者,早在1949年,著名数学家哥德尔就发现在广义相对论中存在一个解,允许时间旅行发生,这被称为“虫洞解”。不过,在现实中虫洞非常微小,“至今人们只是猜想在欧洲的大型强子对撞机上可能发现微型虫洞,它的尺寸应该在亚原子尺度上。”

  有没有可能造出能让人或飞船通过的大型虫洞呢?李新洲说,从理论上讲,若存在这样的虫洞,要是它由普通物质构成,肯定会有大到无法想象的压强,人类根本无法安全通过。“要建造人可以旅行的虫洞,或许使用负压强物质会有可能。”但是,负压强物质还只是科学家在理论上的一种猜测。

  “祖父悖论”无法解决

  从时间旅行被提出的那一刻起,人类就被这个迷人的话题吸引住了。尽管“时间机器”还是幻想,不过逻辑上、数学上的探讨从未停止过。“祖父悖论”是其中最关键的一个逻辑问题。

  “祖父悖论”说的是,如果一个人可以回到过去杀死自己的祖父,那么他自己还存在吗?李新洲解释说,因为存在这么一个逻辑悖论,有人提出了“年代保护猜想”,即在我们的宇宙中如果允许时间旅行,又存在改变过去的可能性,那么“时间机器”将不会被发明。“霍金的最新文章中,并没有对此作出突破性的解释。”

  美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的论文库,集中了全世界有关宇宙理论研究的前沿论文,李新洲说,“从2004年起,我们就没有看到霍金有新论文出现了。”这固然与他的健康状况有关,但也从一个侧面说明,该是摆脱对霍金的“迷信”的时候了。

  外星人不会入侵地球

  其实,霍金早年撰写《时间简史》时,他是反对时间旅行的,为何如今又突然对此“深信不疑”呢?李新洲认为,这与他前几天提出的“外星人入侵”的担心有关。因为外星人若能经过漫长的星际旅途到达地球,必定已经掌握了“时间旅行” 的本领。

  霍金认为,可能有高级外星人“游荡”在宇宙中,一旦发现地球,就会实施星际殖民。不过,李新洲觉得,霍金的担心是多余的,因为如果外星文明进展到了如此高级的阶段,必然会发展出与之相应的道义,不会“低级”到掠夺地球。他的观点是,如果一种文明在技术上高度发达,却没发展出相应的道德水准,那注定会毁灭。

      【文汇报】

中国专家对霍金“穿越时空”假说持迥异观点

  中新网南京5月6日电(朱晓颖)近日,英国著名物理学家史蒂芬•霍金(Stephen Hawking)撰文探讨利用“虫洞”穿越时空可能性,对此,中国多位天文界、物理界专家6日向记者表达了迥异观点:有学者认为假说具备一定科学依据,有学者认为不确定,另一些专家则表示猜想前提就是错的,穿越时空根本不可能。

  霍金在文中提及诸多科学界热点问题,比如“时间旅行”是否可行、人类能否打开通往过去和未来的“大门”、人类能否利用自然法则成为时间的主导者等等。他认为有这么一种可能性:时间旅行实质是穿越四维空间,管道是“虫洞”,最佳“交通工具”是黑洞,旅行关键是光速。

  “他的猜想具备一定科学依据”。中国科学院紫金山天文台研究员王思潮认为,在实验室中,相对论得到一定程度验证,因此,假设未来地球有一艘速度为光速的飞船飞往其他星球,100年后再回到地球,地球上的时间已过去100年,而由于飞船速度非常快,它所在的时间变慢,也许飞船驾驶者回到地球后其子孙都已去世,而他自己还非常年轻。“也就是说,这也许是另一种到达未来的方式”。

  “‘虫洞’和过去‘时光机器’一样,只是一种概念”。南京师范大学物科院老师狄云松认为,目前学术界对时空关系尚无严格定论,一个理论提出后需要工程实现、科学论证,而人类与该假想工程实现、科学论证的距离太过遥远。

  而南京理工大学理学院物理系教授卞保民却认为,无论是穿越时空,还是制造“时光机器”都是完全不可能的,因为霍金假设的前提根本就不存在。“现实中的时间、空间并不是数学形式,而是建立在人能够感受‘信号’的基础上,‘信号’是可感观、可计量的,而猜想没有把‘信号’作为基本出发点”。(完)

    【中新网】

   

 

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虫洞是根据爱因斯坦相对论预测的连接时空中两个不同地点的假想“隧道”或捷径,上面的三维图轮廓集中呈现了这一点:负能量将时间和空间拖入一条隧道入口,并在另一个宇宙出现。

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霍金

  英国著名物理学家史蒂芬·霍金继日前承认外星人的存在后,又发表一个惊人论述:他声称带着人类飞入未来的时光机,在理论上是可行的,所需条件包括太空中的虫洞或速度接近光速的宇宙飞船。不过,霍金也警告,不要搭时光机回去看历史,因为“只有疯狂的科学家,才会想要回到过去‘颠倒因果’”。

  据英国媒体报道,物理学家霍金在最近拍摄一部有关宇宙的纪录片时提到,人类其实能建造出接近光速的宇宙飞船,并且能够进入未来。霍金甚至说,自己是因为担心别人把他当成“怪人”,所以才不敢乱说话,也不愿意多谈有关时光机的东西,直到透过纪录片才敢大方讨论。

  时间也有缝隙

  至于时光机的关键点,霍金强调就是所谓的“4度空间”,科学家将其命名为“虫洞”。霍金强调,“虫洞”就在我们四周,只是小到肉眼很难看见,它们存在于空间与时间的裂缝中。

  他指出,宇宙万物非平坦或固体状,贴近观察会发现一切物体均会出现小孔或皱纹,这就是基本的物理法则,而且适用于时间。时间也有细微的裂缝、皱纹及空隙,比分子、原子还细小的空间则被命名为“量子泡沫”,“虫洞”就存在于其中。

  警告不要回到过去

  而科学家们企图穿越空间与时间的极细隧道或快捷方式,则不断在量子天地中形成、消失或改造,它们连接两个不同的空间及时间。部分科学家认为,有朝一日也许能够抓住“虫洞”,将它无限放大,使人类甚至宇宙飞船可以穿越;另外若动力充足加上完备科技,科学家或许也可以建造一个巨大的“虫洞”。

  霍金指出,理论上时光隧道或“虫洞”不只能带着人类前往其他行星,如果虫洞两端位于同一位置,且以时间而非距离间隔,那么宇宙飞船即可飞入,飞出后仍然接近地球,只是进入所谓“遥远的过去”。不过霍金警告,不要搭时光机回去看历史。

  飞船够快也能去未来

  霍金设想出一艘大型极速太空飞船,可在1秒内加速至时速9.7万公里,逐渐在6年内加速至光速的98%,达到近30万公里/秒的速度,比史上最快的宇宙飞船阿波罗10号快2000倍。这时在太空船上过一天,等于地上过一年。船上的乘客其实是飞向未来,实现名副其实的时空穿梭。这艘飞船可以载着乘客在他们的有生之年内到达遥远的星系,能够在80年内到达银河系的边缘。

  霍金举人造卫星为例,指出卫星在轨道运行时,由于受地球重力影响较小,卫星上的时间比地上时间稍快。此外,在瑞士地下的大型强子对撞机内,本身寿命极短的粒子,被加速至接近光速运行时,寿命竟然延长了三十几倍。据法制晚报、信息时报

  □理论依据

  爱因斯坦

  狭义相对论

  霍金将这艘巨型飞船称为“相对论飞船”,因为它将利用伟大物理学家爱因斯坦的相对论理论。

  爱因斯坦在狭义相对论中提出,时间不是绝对的和普遍的,测量两个事件的时间间隔取决于观察者如何运动。如果物体加速运动,它们经过的时间都会慢下来,汽车、飞机等物体的加速达到的效果几乎忽略不计,但霍金提出的这艘特殊飞船由于接近光速,时空穿梭的效果将会十分强大。

  □名词解释

  4度空间

  即使是在太空中,万物也都有时间的长度,在时间中漫游,意味着穿越该“4度空间”。

  霍金举例指出,开车直线行进等于是在“1度空间”中行进,而左转或右转等于加上“2度空间”,至于在曲折蜿蜒的山路上下行进,就等于进入“3度空间”,穿越时光隧道就是进入“4度空间”。

    【重庆晚报】 

地球生命的种子来自地球以外获得新证据

    新华网东京5月7日电(记者 蓝建中)一个由日本、美国、英国、澳大利亚等国科学家组成的国际研究小组日前报告说,他们在猎户座星云中心发现了具有圆偏振性质的红外光,这为地球最初的氨基酸来自地球以外提供了新证据。

    氨基酸是组成蛋白质的基本成分,可以认为是一切生命的种子。地球上最初氨基酸的来源有多种主张,比如有的科学家认为,氨基酸是在发生雷电或陨石撞击地球瞬间,在地面生成的;也有科学家认为,氨基酸是随着陨石一起降落到地面上的。

    科学家认为,此次的研究成果支持了氨基酸是随着陨石降落地面的说法,原因是这种说法结合猎户座星云圆偏振光的发现,能够解释关于生命的一个重大谜团。

    氨基酸分左型和右型两种,就像人的左手和右手对称一样。奇怪的是,构成地球生命的蛋白质几乎都是由左型氨基酸组成的。

    参与研究的日本国立天文台夏威夷观测站的研究员福江翼说,出现这种情况很可能与猎户座星云等发出的圆偏振光有关。

    圆偏振光是振动轨迹为圆形的一种偏振光,它分为左旋和右旋。圆偏振光的特殊性质是左旋圆偏振光与右旋圆偏振光是分开传播的,而且右旋的圆偏光选择性破坏右型氨基酸,左旋的圆偏振光选择性破坏左型氨基酸。

    福江翼分析说,可能的一种假设是,一批携带有氨基酸的陨石受到来自猎户座星云等大型星云右旋偏振光的洗礼,结果陨石上只剩下左型氨基酸。这批陨石辗转跋涉,降落在地球上。其上的生命种子幸运地发育成地球生命的祖先。由于这是一件发生几率极小的事件,因此可能再没有其他类型的生命种子做到同样的事情。结果,组成地球生命的氨基酸就全部源自那批幸运的生命种子,均为左型氨基酸。

    研究小组的科学家认为,由猎户座星云发出的圆偏振光推导出的这一假设,为地球最初的氨基酸来自地球以外提供了新证据。下一步,科学家准备继续观测猎户座星云以外的正在形成恒星的领域,探索圆偏振光在大型星云中是否具有普遍性,以验证以上假设。

    【新华网】

 

 

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