如何(正确地)回到过去

时间旅行的概念既科幻又现实。普通人第一次时间旅行的概念来自于科幻电影，这种超现实的想象真的来自于理论。

本文将系统阐述时间旅行的可能性和问题。

在17世纪之前，时间旅行的概念只停留在诗歌和遥远的文学想象中。在伽利略和牛顿之后，时间旅行被科学直接否定。在绝对流逝时间概念主导的时代，穿越时间空是一个无望的幻想。

当科学发展到20世纪，时间旅行在科学中找到了坚实的理论基础。从科学上讲，时间旅行是可能的。没有科学理论可以禁止时间旅行。

我们能通过时差穿越到未来吗？

我先给个明确的答案就可以了。也是人类在理论上唯一支持的实践。爱因斯坦的相对论告诉我们，时间是速度和引力的函数，这意味着我们可以操纵相对时间。

狭义相对论告诉我们，时间是速度的函数。相对于运动缓慢的参照物，任何高速运动的东西都会经历时间膨胀(即不同的时间流)。

无论你以什么速度行走，无论你是在公园漫步，还是乘坐宇宙飞船Tai 空飞走。越接近光速，时间膨胀的效果就越明显。

如果你以接近光速的无限速度旅行，你的时间会变慢得更多，以至于完全停止。当然，爱因斯坦也告诉我们，我们永远无法达到光速。

但是我们可以从另一个角度去思考。如果达到光速会发生什么？

光子就是一个很好的例子。光子以光速飞行，这意味着在它们的参照系中没有时间。当它离开恒星，在数亿年后飞向地球时，被天文望远镜捕捉到。

光子会立即撞击望远镜的镜头。从光子的角度来看。几亿年的飞行根本没有时间。十亿年是“一瞬间”(这个瞬间只是一个比喻，其实没有时间流逝的概念)。

所以，从光子的角度来说，我出生后马上就到了地球。对于地球人来说，光子真的很难。经过亿万年的疲劳，“驾驶”终于来到了地球。

以上只是狭义相对论对时间旅行的看法。从狭义相对论中可以得出如下结论:在惯性系中，加速到较快速度的物体的速度比没有加速到较低速度的物体的速度要慢，而这种慢下来的程度取决于前者的速度。

1915年，爱因斯坦将力和非惯性纳入相对论，进而提出广义相对论。

广义相对论告诉我们，时间也取决于物体离引力源有多近，时间空弯曲来自于质量和能量的分布。物体离引力场越近，其时间流逝越慢，反之亦然。

结合狭义理论和广义相对论。所有物体经历的时间流逝程度不仅取决于它们相对运动的速度，还取决于它们与重力场源的距离。

所以，经常坐高铁的，确实比不坐高铁的年轻。虽然这种差异很小，但理论是正确的。

GPS在超高轨道时，由于远离地球的引力场源，其时间比地球上的时钟快。科学家计算过，由于引力场，GPS卫星与地面的时差是38微秒，这就是广义相对论的效应。

同时，GPS卫星飞行速度比地面快，但时间比地面慢，这就是狭义相对论效应。

事实上，狭义相对论效应导致的慢时间远不如广义相对论效应导致的快时间显著。因此，GPS卫星的时间校准主要应用广义相对论。GPS是引领我们走向未来的灵感。如果站在黑洞视界之外的强引力场中，宇航员可以迅速回到相对于地球时间的未来，但这种未来只有回到地球后才能被感知。

我们能回到过去吗？

从物理角度来说，时间膨胀只能把我们送到未来，而不能回到过去。

但是，我们也可以抛开物理学的局限性，只从数学的角度来讨论这个问题。时间膨胀的显著程度在于接近光速的速度！自然，一个有静止质量的物体的速度不可能超过光速。

但我们是否应该在方程中保持“其他所有条件不变”，只把速度提高到可能的范围内(比光速更快)？那么“时间”就会变成负数。

「负时间」是什么概念？目前没有定论。有人解读为“时光倒流”，也有人认为很荒谬。

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