如果真能時間旅行……這效果太怪異了

每個人每時每刻，都不斷地從過去經(jīng)由現(xiàn)在，走向未來。你是否想過，能不能用比別人更快的方式去未來旅行？比如說能不能現(xiàn)在就去看看1萬年后的地球是什么樣子？

漫游未來，在原則上是可能實現(xiàn)的。發(fā)現(xiàn)這一點，是狹義相對論的功勞。

狹義相對論建立在兩個假設(shè)之上：光速不變原理——光在真空中的速度對每個觀測者都一樣；相對性原理——不能探測絕對運動。

光速不變這樣令人吃驚的事實，會導(dǎo)致令人吃驚的推論。讓我們想象有一架“光子火箭”，正在以接近光速的速度與我們擦肩而過。這時，我們會發(fā)現(xiàn)，光子火箭上的時間變慢了！

為了弄清楚“鐘慢”效應(yīng)，我們來設(shè)計一種簡單的“光鐘”：光線在兩面鏡子之間反射，一個來回算作一個時間單位。假如光子火箭上有一只這樣的光鐘，那么我們發(fā)現(xiàn)光鐘在運動，可是光的速度不變，于是光的路徑變長，光鐘的周期也相應(yīng)變慢。

進一步，相對性原理告訴我們，變慢的不僅是這只簡單的光鐘，火箭上的所有鐘在我們看來都變慢了。否則，光子火箭上的乘客不向外看，只憑時鐘速度的不同就能測出火箭的速度，這是與相對性原理矛盾的。

由于“鐘慢”效應(yīng)，光子火箭就成了漫游未來的交通工具。假如一對年輕雙胞胎中，哥哥坐上光子火箭旅行，而弟弟在地球上等他回來。當(dāng)?shù)艿艹蔀榘装l(fā)蒼蒼的老人時，會發(fā)現(xiàn)返回地球的哥哥還是像出發(fā)時那么年輕，而哥哥并沒感覺旅行花費很長時間。

也就是說，哥哥漫游到了未來！這被稱為“雙生子佯謬”。

好奇的讀者可能會問：既然運動是相對的，火箭上的哥哥認為弟弟也是運動的，那么為什么不是弟弟更年輕呢？

這是因為，哥哥從離開到返回，中間必須經(jīng)過一個改變速度的階段。在這一瞬間，哥哥會發(fā)現(xiàn)弟弟迅速變老！

盡管從原理上是可能的，當(dāng)代技術(shù)還難以實現(xiàn)時間旅行，比如飛機的速度只有光的一百萬分之一。坐飛機環(huán)球旅行，造成的“鐘慢”效應(yīng)只有一千萬分之一秒（同時還有同樣數(shù)量級的廣義相對論效應(yīng)）。

制造“光子火箭”，讓人直觀地感受時間，目前還遠不能實現(xiàn)。