人类穿越时空还有希望？(图)
　　著名物理学家霍金曾指出，穿越时空的方法之一，就是让物体接近光速飞行。他认为，如果能建造出接近光速的宇宙飞船，由于不能违反光速最快的法则，舱内的时间放慢。宇航员驾驶它飞行一个星期，地球上的时间就过去了100年，也就意味着飞进了未来。
那么，物体能否超光速呢？近日，香港科技大学物理学教授杜胜望的研究团队表示，他们的实验证实，单光子即光的基本粒子，也不能超越光速。“宇宙中最轻的物质，是光子。如果允许的话，从原则上光子应是最容易超光速的，如果光子不行，其他物体可能更难。”
这一研究成果，似乎再一次击碎众多科幻爱好者穿越时空的梦想。
许多人一直渴望光速能被超越
十年前，普林斯顿大学NEC研究院王理军博士的一项实验表明，光波群能以“超光速”传播。这曾引起无数人对时间穿梭的遐想。
因为，如果光波群的传播是一个实在的信息传播过程，那么其超光速传播，就会意味着对因果律（原因必先于结果）的违背。依据爱因斯坦的狭义相对论观点，只要实现超越光速，时间就会出现逆转倒流。
然而，随后人们失望地发现，王理军教授的实验，只不过是一种视觉效应，并不能用来传递信息。于是，人们寄望于单光子，因为它可以不需遵守经典世界里的规则，或许可以超光速。
“在量子世界里，我们需要用概率来理解许多事情。有些在经典世界里不可能发生的事情，在量子世界里，却会有一定的概率发生。”杜胜望说。
例如，量子隧穿效应。在经典物理里，如果一个物体要越过一个山头，其动能必须大于在山头的势能才行，否则，就会违背能量守恒定率；然而在量子力学里，即使动能很低，该物体仍有概率穿过山头的势垒，而出现在山的另一边。
那么单光子呢？它是否也有概率，哪怕是很小的机会，也会干一些离经叛道的事情呢？比如违背因果率，超光速。由于缺少实验的数据，物理学家们对这个问题，一直争论不休。
而在某种意义上，争论也为科幻提供了资源。比如，在科幻影片《星际迷航Ⅱ》中，年少不羁的寇克被分解成“量子”，被放逐到雪地里，遇到怪物袭击，意外地见到了老年史巴克。寇克的这一奇遇之旅，是通过“企业号”的“光波传送系统”实现的。
“时间旅行梦想的终结者”
杜胜望研究团队的实验，则平息了过去十年来的争论。
团队发现，单个光子是没有概率超光速的，它永远以真空中的光速。杜胜望说，这可以引申为更强的命题，单个光子在任何介质里，是不可能超光速运动的。实验也同时验证，爱因斯坦的理论依旧有效，即没有任何物体的运动，可以比真空中的光走得更快。
于是，杜胜望被认为是“时间旅行梦想的终结者”。事实上，“我们并没有证明任何物体都不可以超光速！”杜胜望坦言，这一实验结论，也无法绝对地回答“时间旅行是否可行”。
“从逻辑上讲，我们并没有说穿越时空不可以，而只是说依靠光的手段不行。”杜胜望说，从爱因斯坦的狭义相对论可以推出，要加速一个有质量的粒子接近光速，需要无穷大的能量，这就是为什么一个粒子加速器十分昂贵的原因。
而此次研究最大的贡献，杜胜望认为，可以加深对光子运动的理解，揭示物理学规律；而对现实社会和一般人而言，“或许只是饭后谈资罢了。”
“100年前，爱因斯坦对时间、空间的看法也不被时人理解。”不过，杜胜望期待，研究能引起思想、观念的改变，推动技术发展。尤其在通讯领域，重申用光传递资讯最快，指明限制，可以让技术发展少走弯路。
时间旅行受悖论制约？
其实，作为一个物理基础研究者，杜胜望对穿越时空之类的话题，并没有太大的兴趣。“而时间旅行也不是这次研究的重点，媒体往往重视的是时间旅行。”
在杜胜望看来，一旦超过光速，可以随意穿梭过去未来，我们就有伦理上的困难，这世界的次序就乱了。比如，假如你可以“回到过去”，就必须面对一个“外祖母悖论”，也就是你见到尚未结婚生子的外祖母，若她意外死亡，又怎么会有你的母亲，自然也就不会有你，你又如何“返回过去”？
当然，为了解释上述悖论，物理界提出了“平行宇宙”的说法：世界不是只有一个，而是有许多平行的世界存在。李连杰的电影《宇宙追缉令》，就运用这个的概念，将宇宙大约分为125个平行空间。在平行空间里，居住着两个完全一样的人，他们的遭遇一样，一样，但绝不会相遇。
而假如你可以“飞向未来”，也没有什么可以值得高兴的，因为当你结束星际旅行回到地球上时，你所有的亲朋好友可能都不存在了。
比如，影片《时间旅行者的妻子》中，主人公亨利可穿越时空，但不能掌控这一本领，因此，他经常不知道在某时、某地、因为什么，突然就转换到另一个陌生的时空里，把爱人一次又一次远远地抛在了后面。
杜胜望说，自己的研究兴趣，是认识和揭示宇宙的基本规律，哪怕是很小的一部分。至于此次研究的应用前景，杜胜望坦言，目前他还看不到这一点。据《北京科技报》
月球表面多山脉
原来是地球小卫星撞击形成
月球近侧较为平坦，远侧则多山，科学家长久以来便对两侧的地形差异感到困惑。美国天文学家现在认为，月球曾遭到一个巨大天体也就是地球的另一颗较小卫星撞击，在月表上形成巨大的山峰，同时让一侧的月壳增厚了数十公里。
这一理论源自于另一个理论，即月球由一颗体积与火星相当的行星与地球相撞形成。撞击论刊登在《自然》杂志上。据信，这种撞击形成了一个二次天体，最终坠落月球。美国加州大学圣克鲁兹分校地球与行星学教授埃里克·阿斯帕表示：“我们的模型与孕育月球的巨大撞击模型相符合，后者指出除了形成月球外，应该还有一个巨大碎片留在地球轨道。根据我们对这种系统的动力学稳定性、月球冷却时间以及月球岩石年龄的了解，这一理论是成立的。”
最近，科学家对月球的年龄进行了研究并指出实际年龄要比我们此前认为的年轻。地球与一颗行星撞击时产生巨大能量，将大量熔化的物质喷向太空并最终形成月球。随着月球冷却，这种岩浆凝固成不同的矿物成分。对月球岩石样本进行的仔细分析发现，它们来自于最初的岩浆。科学家根据研究结果得出结论月球的年龄估计为43.6亿岁。孝文
老年恒星转速减慢会爆炸
银河系中“定时炸弹”多达数千颗
读者或许看过好莱坞大片《生死时速》，里面的暴徒在一辆大巴上安装了炸弹，一旦大巴车的时速降低到50英里以下，炸弹就会爆炸。这种情景或许只不过是影片为了突出惊险效果而设计的，但是在我们生活的银河系中，这样的事情在真实地上演着。
一项新的天文学研究显示很多老年恒星正被自身的自转速度“劫持”着，它们保持极高的转速，而一旦速度开始减慢，它们就会爆炸，灰飞烟灭，成为一颗耀眼的超新星。而在我们生活的银河系中，这样的定时炸弹数量可能多达数千颗。
来自哈佛·史密松天体物理中心的天体物理学家罗西尼·蒂·斯蒂法诺说：“我们暂时还没有在银河系中找到这样的‘定时炸弹’，但是本次研究显示我们之前一直在错误的方向上搜寻。现在我们有了新的理论来指导我们对超新星的观测行为了。”斯蒂法诺和同事们研究的这种超新星是Ia型超新星。它是老年的超高密度白矮星失去稳定平衡时发生的剧烈爆炸现象。
在天文学上，白矮星是指已经终止核聚变反应之后的老年恒星。其质量一般可以达到1.4个太阳质量左右，再高的质量值将导致白矮星在巨大重力下崩溃，这一数值上限就是著名的钱德拉塞卡极限。斯蒂法诺指出，当白矮星从周遭空间获取物质后质量增加，但是它同时也获得了这些物质所携带的角动量，这些角动量加速了白矮星的旋转。而一旦吸积作用终止，白矮星不再能获得新鲜的角动量，于是其自转速度开始减慢。最终，自转提供的离心力不再能帮助星体对抗强大的重力，于是Ia型超新星爆发便发生了。
在我们生活的银河系中，科学家们估计大约每1000年会发生3次Ia型超新星爆发。假设一颗典型的“超重白矮星”需要数百万年来减速到无法对抗其重力收缩的程度并爆炸，那么计算的结果就将显示在地球周围数千光年的范围内存在着数十颗临近爆炸状态的“超重白矮星”。而整个银河系中，这一数量则估计会有上千。晨风
(本文来源：宁波网-宁波晚报)
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