1905年,愛因斯坦提出了狹義相對論。根據(jù)狹義相對論,時間會隨速度的增大而減慢,這被稱為“時間膨脹效應(yīng)”。也就是說,我們每個人的時間其實是不同的,時間并不是絕對的固有屬性。這完全是顛覆我們認知的存在,因為在我們的感知中,時間就是固有屬性,我們每個人的時間流逝應(yīng)該是一樣的。所以這也就給時間膨脹畫上了問號,時間真的會膨脹嗎?
按照時間膨脹理論,如果接近極限速度的話,時間會過得很慢。打個比方,如果速度超越了光速的話,時間就會變得非常緩慢,在這種速度中運行1 秒鐘,或許在現(xiàn)實生活中已經(jīng)過了很長很長的時間。
說實話,這個的確很難驗證。因為我們在平常生活中都處于低速狀態(tài),而低速表現(xiàn)出的時間膨脹效應(yīng)非常小。隨著科技的發(fā)展,直到世界第一臺高精度計時器——銫原子鐘的出現(xiàn),時間膨脹效應(yīng)才得到了實驗的驗證。事實證明,和靜止的銫原子鐘相比,移動的銫原子鐘在時間運行上更加的緩慢。另一個實驗就是μ 子的衰變。粒子的衰變也就是粒子的壽命??茖W家經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn),靜止μ子的壽命大約是2.2 微秒,而當它們以0.9994 的光速運動時,壽命會延長到63.5微秒??梢钥闯?,以接近光速的速度運動,時間膨脹效應(yīng)是非常明顯的,它們的壽命延長將近30倍!
所以,盡管相對論聽著很不可思議,但它的確是經(jīng)過科學考證的,時間也的確存在所謂的膨脹效應(yīng)。對于這一效應(yīng)的平?;f明就是:如果一個人坐在高速火箭上旅行,速度達到前所未有的極限,就會出現(xiàn)火箭上的人比地球上的人衰老得更加緩慢的現(xiàn)象。
美國的科幻大片《星際穿越》中,經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的鏡頭:宇航員從一個休眠艙中出來,一般是經(jīng)過長達幾個月甚至幾年的休眠時間后蘇醒。其實在當今的科技研究上,人體休眠確實是可以實現(xiàn)的,之所以還沒有得到實踐的證明,主要是因為人體細胞在經(jīng)過冷凍之后組織會遭到嚴重損傷。但是如果時間膨脹效應(yīng)得到應(yīng)用的話,那么當飛船在以光速行進時,就可以使時間過得更加緩慢。比如在《星際穿越》中,女科學家布蘭德降落在米勒的星球上,星球上的1 個小時就相當于地球上的7 年。雖然這看起來非??鋸埱蚁喈敳豢孔V,目前還只是人類在時間探索上的幻想,但是隨著時間的推進,這一技術(shù)說不定能夠?qū)崿F(xiàn)。
對于時間膨脹或許很多人目前還比較難以接受,但它確實客觀存在,對其的研究也變得日益重要。尤其是很多人認為,如果能夠?qū)ζ浼右詰?yīng)用,就可以解決人類在探索宇宙上的時間及空間問題,這對于我們來說有著非同尋常的意義。除此之外,時間膨脹還可以應(yīng)用在時空穿越上,這一概念比星際旅行更加難以理解,但這也是人類對宇宙探索的一種期望。