浅谈时空旅行2000字

2024年3月28日发(作者：中华恐龙园)

浅谈时空旅行2000字

谈谈”时空旅行“

随着人类关于时空探索的深化和相关理论的提出与发

展，时空旅行已经成为风靡全球的话题。当拜读《自然哲学

之数学原理》，《狭义和广义相对论浅谈》，《时间简史》时，

人们又将产生对于超越时空的何等震撼的遐想。追随这一能

够充分发挥个人想象力和创造力的潮流，我们也一起来探讨

一下”时空旅行“。

何为时空？何为时空旅行？这是我们首先提出的问题。所

谓时空，至今都没有“严格”的理论定义，一种较为普遍的看

法是：物理事件之间的一种次序，时间表示事物之间的顺序，

空间表述事物相互之间的位形。而时空旅行则简单而粗糙地

定义为超越时空而回到过去或未来。对于时间的特性，牛顿，

爱因斯坦，霍金的理论和量子力学都表明：不是从过去延至

未来的”单向箭状“而是双向的；爱因斯坦，霍金的理论还认

为，空间由于引力场的作用而弯曲。这有点像默比乌斯带，

封闭而扭曲，不再是欧几里几何那样延展开来；再者，主流

观点认为，作为四个维度的时空，时间与空间是不可分割的

整体，时空又与物质相联系......时空的这些特性，似乎为时

空旅行提供可能。

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在了解到时空和时空旅行可能的概念，我们就可以依此对

时空旅行做出进一步的探索

了......

既然时空旅行是可能的，我们又将以何种方式（或曰载体）

超越时空呢？这是一个极其复杂深奥的问题，但是我们有勇

气和耐心来探究并接近它。我个人的观察有以下的体会：

日常生活中，当一个人已在某一时刻开始与另一人产生距

离，我们知道另一人可以通过两种基本的方式追上或超前于

那个人：运动轨迹不变，速度加快；运动速度不变，选择更

优捷径。二者的复合也是一种方式。有人或许会质疑：“你

只是涉及空间，那时间呢？”在上面

已经阐述时间不是向前的“箭头”且时空并非分割的。再如，

当你远处的伙伴向你打招呼时，你看到的他已是过去的他

了，因为光从他传入你眼中是需要时间的，只是这个时间过

于微小，不能感觉。但是，放到整个宇宙，高速运动下的时

空的情况呢？这将被放大......

正是基于这种观察，我猜想时空旅行是可以的，且通过三

种方式进行。

对于人类，我们来考察这三种方式的可行性。运动轨迹不

变，速度则需超越光速，爱因斯坦认为光速是运动的极限。

但能否超越光速，至今仍不得而知，超光速的是否存在将决

定其可行性。这种超越可以带你到确切的时空，是确定的，

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但耗能巨大......而从另一角度看，接近或等于光速时，能延

缓衰老或得永生，相对地球上的“自己”又何尝不是一种时空

的超越呢？运动速度不变，则需能遇见更优的捷径，在引力

场的作用下而扭曲的时空里，我们或许可以从一端到另一

端，从而赶上或超于光速到此处，这种超越并不一定能带你

到你想前往之处。充满了不确定，但耗能不大。例如，霍金

的虫洞模型（即两个不同的世界，中间有圆锥状的通道 ，

也就是所谓的“爱因斯坦-罗森桥”） 就是一个说明该方式的

具体形式。

我觉得第三种方式是既高速运动又觅到更优的捷径。

我甚至为此遐想：虽然捷径可能在我们身边，但是充满偶

然和不确定且相对于我们周围广阔的宇宙几率甚小。而假如

我们能通过科学的力量察觉到我们附近的时空由于引力场

的作用而扭曲产生出诸如虫洞的通道来，那我们就可以高速

运动到那里，尽管此时我们仍不知这是不是我们该去的时

空，但我们仍能通过“检验机器先行一步，通过通道快速传

回信息”的方法解决这一问题，再决定是否前往。这想起来

似乎很棒......

假如我们这一猜想能实现，那么我们接下来就会问：我们

能改变那个世界原来的运行和发展，甚至将那个时空的事物

带回来吗？

我的猜想是：不可以，我们在那里只能是看客，看着那个

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时空的运作而不能干涉它的发展。正如一个牛顿定律描述运

动和运动的原因，那个时空也按照某些客观存在的原理运

作，

发展着。至于从那个时空带回事物，我们知道宇宙的总能

量是守恒的，能从过去或未来带回“能量”是不是意味宇宙的

能量是可以源源不断地凭空产生呢？再者，假如从过去带回

了希特勒，世界历史不是因此而改写吗？这些情况确实是我

们无法想象的。

谈到”时空旅行“，我们总会迸发无穷的问题，猜想和遐思。

时间的轱辘滚滚而行，伴随我们对时空的认知不断发展。也

许有一天，智慧的人类能窥探到浩浩宇宙中时空的神秘面

孔，实现质的飞跃。而在未被严格证明之前，我们是不会停

下我们沉思的大脑和不懈的工作的！

篇二：虫洞与时空旅行(选修课结课论文)

序号：1101

虫洞与时空旅行

姓名

专业班级 学号

摘要：本文介绍了有关虫洞的一些问题，包括虫洞的概念

及提出，虫洞的结构，虫洞的形成，及虫洞和黑洞区别，并

介绍了虫洞下的时空旅行，同时论述了时空旅行的可能性。

虫洞的概念是由伟大的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦所提出，

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现在虽仍然无法证明其存在性，但也发现了一些与其相关的

信息。人们相信虫洞的存在，期待着有一天能够彻底破解虫

洞之谜，并且自由地能够穿梭时空。

关键词：虫洞时空旅行 相对论

一、虫洞的形成以及虫洞的一些相关常识

虫洞理论是爱因斯坦1913年提出的，但此后的很长时间，

人们几乎忘记了它。20世纪80年代中期，卡尔·萨根在他的

小说《接触》中首次重提虫洞。作为一个科学家，萨根希望

尽可能科学而准确地描述虫洞，为此，他还专门请教了加州

科技学院的物理学家基普·德隆，最后，在萨根的小说中，主

人公艾莉经由一个虫洞到达了银河系的中心。

（一） 虫洞是怎样形成的

1、 虫洞的概念与提出

虫洞是霍金构想的宇宙期存在的一中极细微的洞穴。在广

义相对论发表后不久，1935年，爱因斯坦就在理论上发现了

“虫洞”—也就是由两个相连的“黑洞”所构成的时空结构中

的“豁口”的存在——一条贯穿空间和时间的隧道。虫洞是宇

宙中相距遥远的两点间的一条假想捷径，它有两个洞口，是

空间弯曲的产物。在图中，我们宇宙理想化为二维的，宇宙

的空间在图中表现为一张二维面。在纸上爬行的蚂蚁感觉不

到纸是平整还是褶皱的，同样，宇宙中的我们也不太清楚我

们的宇宙在超空间里是平直的还是像图那样弯曲的。然而有

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一点褶皱也是重要的，这样地球和天狼星才可能在超空间里

相邻，从而才可能通过很短的虫洞联结起来。

通过超空间连结地球和90万亿公里外的天狼星的1公里

长的虫洞

2、虫洞的结构

虫洞旋转的或带有电荷的黑洞内部连接一个相应的白洞，

你可以跳进黑洞而从白洞中跳出来，虫洞是由黑洞与白洞组

合的。（白洞-虫洞-黑洞）

白洞-虫洞-黑洞

3、虫洞的形成

如果在某一位置恒星形成了黑洞，则黑洞边缘的地方将会

与原来的时空垂直。而在不平坦的宇宙时空中，这种结构意

味着黑洞边界部分会与宇宙的另一个部分相结合，然后在那

里形成一个洞，虫洞也就随之出现了。如此奇异的虫洞与黑

洞很相似，都是时空结构中强大引力所造成的。

虫洞的自然产生机制有两种：其一，是黑洞的强大引力能；

其二，是克尔黑洞的快速旋转，其伦斯—梯林效应将黑洞周

围的能层中的时空撕开一些小口子。这些小口子在引力能和

旋转能的作用下被击穿，成为一些十分小的虫洞。这些虫洞

在黑洞引力能的作用下，可以确定它们的出口在那里，但是

现在还不可能完全完成，因为量子理论和相对论还没有完全

结合。

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（二）虫洞与黑洞的区别

虽然虫洞与黑洞很相似，但两者也有许多不同之处。我们

都知道, 黑洞的强大引力足以吞噬一切靠近它的物质, 连光

都不能逃脱, 而虫洞也具有强大的引力。但虫洞的两端皆可

出入, 并非像黑洞那样是一种单向通道, 只进不出) 再者,

旅行者在虫洞内仅受到一般的拉力, 不像在黑洞中, 若你的

脚指向中心, 那强烈的黑洞引力场, 将在头与足之间造成极

大的拉力差, 足可把你的身首撕开。

但由于超强引力场的作用，虫洞是极不稳定的，它在某个

时刻突然产生，然后很快关闭、消失，几乎没有任何事物能

在这么短暂的时间里从中穿过。谁想去试试，一定会在它的

消失中毁灭。

但虫洞的超强引力场，可以通过“负质量”来中和。在这里

正物质”(即我们日常碰到的物质)和“负物质”是不一样的，前

者拥有“正能量”，能产生能量，后者具有“负能量”，可以吸

去周围的能量。通过“负能量”中和后的虫洞会变得非常稳

定，足以让宇宙飞船从容通过。

二、时间机器与时空旅行

时间机器本来是科学幻想，但在广义相对论，量子场论中

出现了虫洞与封闭类时线，似乎暗示着未来的文明世界能够

向我们赠送时间机器。从前，牛顿认为时间像一支射向未来

的离弦之箭，一旦射出，就没有什么东西能使它转向或者改

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变它的路径。后来，爱因斯坦则认为，时间更像一条浩荡的

河流，它向前方流动，但总是蜿蜒曲折，物质或者能量的存

在可以在瞬间改变河流的流向。

（一）非虫洞下时空逆旅行的实现方式

时空逆旅行，如何实现呢，科学家提出必须进行超光速运

行，但是相对论告诉我们，一个宇宙飞船的速度越接近光速，

用以对它加速的火箭功率越大，目前的实验证明，粒子可以

加速到光速的99. 99%，但无论如何，也达不到光速。因为

只有打破光速壁垒，在超光速成为可能的时候，才能够实现

逆时旅行，也就是回到过去。这似乎已经告诉我们，逆时旅

行是不可能的。

（二）虫洞下的时空旅行

奇异的是，虫洞不仅可以成为空间旅行的捷径，同时也可

能成为时间旅行的通道。 从理论上说，即使虫洞的两个洞

口作相对运动，虫洞还能保持固定的长度。在这种情况下，

从外面的宇宙看，虫洞的两个洞口在高速地相对运动着；狭

义相对论告诉我们，这两个洞口的时间是不一样的；另一方

面，从洞里看，洞长没有改变，两个洞口是相对静止的，两

个洞口的时间又是一样的。这种怪异的时间表现，使回到过

去的时间旅行成为可能。

三、时空旅行的可能性

（一）外祖母悖论

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假设有一天，A回到了过去，并杀死了自己的外祖母。可

是，那时外祖母的孩子，即A的母亲尚未出生。即杀死了外

祖母的A，本来就是不存在的。这就是“外祖母悖论”，它简

单地揭示了这种时空穿越时矛盾的，无法实现的。

（二）无数平行的世界

多元宇宙量子理论从另一个角度解决了时间旅行的悖论。

这个理论认为，我们的宇宙有无穷多个，我们称之为“平行

宇宙”。这就使得时间旅行者通过时间旅行回到过去或前往

未来时，是从现存的宇宙进入了另一个平行的宇宙。当你对

你的外祖母做一次致命的拜访的时候，你所回到的过去，实

际上并不是你所来的那个宇宙的过去。在你生活的那个宇宙

里，你的祖父还活着。你所杀的那个祖父是一个平行空间的

过去，在那个空间里你永远也不会出生。这样就决定了时间

旅行者不可能改变宇宙的一切历史。如果某人从其他宇宙回

到现实宇宙，则会发现现实宇宙仍像以前一样发展。

（三）虫洞不一定可以穿过

即使虫洞存在并且是稳定的，穿过它们也是十分不愉快

的。贯穿虫洞的辐射（来自附近的恒星，宇宙的微波背景等

等）将蓝移到非常高的频率。当穿越虫洞时，人类将被这些

X射线和伽马射线烤焦。虫洞的出现，几乎可以说是和黑洞

同时的。那么什么样的虫洞能成为可穿越虫洞呢？一个首要

条件就是它必须穿在足够长的时间，不能够没等人类穿越就

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先消失。因此可穿越虫洞首先必须是足够稳定的。由于普通

物质的引力只能产生汇聚作用，只有负能量物质才能产生这

种排斥作用，因此想要让虫洞成为星际旅行的通道，必须要

有负能量的物质。宇宙中的确存在负能量物质，但数量极其

微小。

另一方面，物理学家们对维持一个可穿越虫洞所需要的负

能量物质的数量也做了估算，结果发现虫洞的半径越大，所

需要的负能量物质越多，具体地说，为了维持一个半径为一

公里的虫洞所需要的负能量物质的数量相当于整个太阳系

的质量。

（四）霍金对于能否改变历史的观点

史蒂芬·霍金《时间简史》中的问题：人回到过去能不能

干预历史，改变历史？一种结论是只能旁观，不能干预，不

能改变，这被霍金称为“协调历史方法”；另一种就是所谓的

“多世界”理论，人回到过去可以干预历史，改变历史，实际

上是产生一个新的世界和历史，这被霍金称为“选择历史猜

想”。霍金本人似乎倾向于前一种结论。

（五）时空旅行真的能实现否？

因果律是我们这个宇宙不可动摇的法则，即使时间旅行者

也不能改变它。但时间旅行如果梦想成真，那么就会有很多

奇妙的激动人心的事件发生。关于超光速世界、虫洞、时间

机器、多元宇宙??所有这些不可思议的事物正等待着我们去

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挖掘、去理解。

在当今物理学理论的基础上，时光倒流已是一种无法实现

的事情，但是随着科技的不断发展，进入未来是可以并值得

期待的。

参考文献：

[1]汉江.时空旅行与虫洞[J].科学与生活2003年第8期：

15-15

[2][美]基普·S·索隆.黑洞与时间弯曲[M].李泳译.湖南：湖南

科学技术出版社，2007：451-452

[3]冯逊.“时空倒流”方式：超光速、“虫洞”[N].深圳商报，

2004-4-4

[4]李林，单长吉，潘梦鹄.虫洞理论与时空穿越问题的探

讨[N].吉林广播电视大学学报，2011年第4期：33-34

[5]金锐.时间旅行可以吗？——虫洞和时间机器的故事[J].

今日科苑，2006,6:17-20

[6]蔡玉冰.时空旅行距离我们有多远?[M].广州科技报，

2011-7-30:7

[7]江晓原.外星文明与时空旅行：在科学与幻想之间——

兼及一系列科幻电影[J].上海交通大学学报（哲学社会科学

报），2004-12-30:50-56

Wormhole and Time Travel

Abstract: This paper describes some of the problems of

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the wormhole, including the concept of the wormhole and

how it was came up with,the structure,the formation of the

wormhole,and its differences from black hole,this paper also

introduces the ways of time traveling through the

wormhole,at the same time，the possibility of time traveling

is concept of the wormhole was came up

with by the greatest physical scientist,Albert

r the existence of the wormhole is still

unknown,but some information about the wormhole has

been believes the existence of the wormhole,and

hopes that we can crack the riddle of the wo(转 载

于: 在 点 网:浅谈时空旅行2000

字)rmhole thoroughly,and we can do time traveling freely

some day.

Key word: wormhole;time travel;the theory of relativity

签名：

篇三：时间旅行可行性浅析

学号

姓名 姜精萍时间旅行可行性浅析 11071319

时间旅行可行性浅析

摘要：时间旅行一直是激发起人们无限想象的热点话题，

在科幻电影中，经常出现时间旅行的情节，引起人们对时间

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旅行无限的憧憬。然而它至今仍是一个谜，到底时间旅行可

不可行，至今仍是一个争论不休的问题。我曾经在书中网上

看到过许多穿越时间的案例，航船、飞机等突然失踪，多年

以后又突然重现的事件等，它们是否穿越了时间？时间旅行

真的可行吗？时间旅行悖论让小说家乃至科学家不得不先

认真考虑这个问题。有关时间旅行的讨论我非常感兴趣，本

文将就时间旅行的悖论分析时间旅行的可行性。

Summary ：The time travel has inspired people infinite

imagination of a hot topic in science fiction movies, often

time-travel plot, causing infinite vision of time travel.

However, it is still a mystery, in the end time travel may be

feasible, is still a vexed issue. Book online, I have en many

cas through the time, ship, aircraft suddenly disappeared,

many years later suddenly reproduce events, whether they

are across time? Time travel reallypossible? The time travel

paradox novelist, and even scientists have to first

riouslyconsider this issue. Discussion about time travel, I

am very interested in this article willtime travel paradox to

analyze the feasibility of time travel.

关键字：时间 悖论 平行宇宙 虫洞

一、时间的本质。

要探讨时间旅行，必须先弄清楚什么是时间，时间的本质

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是什么。在哲学上认为，时间指物质运动过程的持续性、间

隔性的矛盾统一和物质运动状态的顺序性。时间具有一维

性，即不可逆性，它只有从过去、现在到将来的一个方向，

一去而不复返。 物理学上，时间是人类用以描述物质运动

过程或事件发生过程的一个参数，确定时间，是靠不受外界

影响的物质周期变化的规律。例如地球绕太阳周期，原子震

荡周期等。 按照相对论，时间对于不同的运动状态的观察

者来说是不同的。 时间实际上是第四维度，时间和空间是

紧密联系在一起的，它不是如物质粒子这样客观的实体，是

为了对现实世界进行数学描述时引入的一种度量概念。时间

与空间在这些数学公式中的地位是极其相似的，但是有一点

不同，时间是不能静止的，它总给人一种在不断“流逝”的感

觉。但事实上这是因为世界是在不断变化中的，这才是让我

们认为时间在“流逝”的根本原因。如果你被时间这个概念困

惑的话，不如说，时间根本是不存在的，存在的不过是一个

不断演化的宇宙。时间的概念就是对这个演化宇宙进行描述

时产生的。因此，爱因斯坦说，时间只是一种幻觉。

二、真实案例。

事实上，在现实世界中却有许多穿越时空的案例。

1981年8月，一艘名叫海风号的英国游船在“魔鬼三

角”——百慕大海区突然失踪，当时船上六人骤然不见了踪

影。

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不料，时过八年，这艘船在百慕大原海区又奇迹般地出现

了！船上六人安然无恙。

这六个人共同的特点就是当时已失去了感觉，对已逝去的

八年时光他们毫无觉察，并以为仅仅是过了一霎间。当调查

人员反复告诉他们已经过去了八年，最后他们才勉强接受这

个事实，当日他们都做了些什么事时，他们无话以对，因为

他们只感觉过了一会儿，似乎什么也没干。 据美国海军部

记载，在第二次世界大战期间的太平洋战役中，美国的“印

第安纳堡利斯”号军舰被日本潜艇击沉。当时美国海军部收

到舰上有25名官兵乘救生艇逃离了军舰的求救信号。但美

国海军部多次派出营救舰队和飞机去寻找，均一无所获，最

后只好宣告他们已葬身海底。然而，1991年7月的一天，一

队菲律宾渔船在菲律宾群岛以南的西比斯海域上，竟然发现

了这只救生艇。小艇上的25名船员虽然如惊弓之鸟、一片

惶恐不安的样子，但他们仍然不失年轻力壮的风貌。这一发

现，便得美国当局感到万分惊愕。当然，更使他们感到大惑

不解的是，“印第安纳堡利斯”号军舰是1945年7月30日被

击沉的，时隔46年后，他们的模样竟和被击沉时一模一样，

连胡子和头发都没有一点变化。这25名获救的人员一致认

为他们在海上仅仅漂流了9天时间。46年如一日，怎么说?

天文学家森梅西坚斯博士认为，他们有可能闯入了一个“时

空隧道”，几十年后复出人间，却全然不知道已经过了那么

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久时间。

中国古书也有记载，说有一个人去山中捡柴，遇到两个童

子在下棋，于是便在一旁观看，等他看完下山却发现人间已

经过了几百年了。

当然有人要说，这些都是假的。但是，那么多的案例都说

是假的也说不过去吧，只要有一件事真的，那么就可以证明，

时间旅行是存在的。

三、时间旅行理论上的方法。

1.相对论与时间旅行。

一九四九年，著名逻辑学家哥德尔 (K. Gödel)

在广义相对论中发现了一个非常奇特的解，描述一个整体旋

转的宇宙 - 哥德尔宇宙。在这种宇宙中，物质的旋转对时间

方向会产生拖曳作用，离旋转中心越远，拖曳作用就越显著。

在足够远的地方，拖曳作用足以形成闭合类时曲线。因此在

哥德尔宇宙中只要让飞船沿某些远离旋转中心的轨道运动，

原则上就可以实现时间旅行。但事实上，哥德尔宇宙并不符

合天文观测，但它的发现表明广义相对论的确允许闭合类时

曲线的存在， 这本身就是一个鼓舞人心的结果。自那以后，

物理学家们在广义相对论中又陆续发现了其它一些允许闭

合类时曲线的解。因此他们认为，理论上，时间旅行是可行

的。

2.黑洞。

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黑洞被认为是天然的时间机器，因为黑洞体积很小，而其

质量超大，按照广义相对论，它会使周围的时间和空间产生

强烈的扭曲，而当时空扭曲达到一定程度的时候，不同的时

空区域会连接起来，形成一条“闭合类时曲线”，曲线上的旅

行者就可以重复访问时空中一个点。然而，飞船要到黑洞附

近，是相当危险的，随时可能被吞没的无影无踪，因此，利

用黑洞进行时间旅行并没有可操作性。

3.虫洞。 “虫洞”是广义相对论中出现的概念，也叫爱因斯

坦－罗森桥。它是连接两个时空的通道，事实上，在我们身

边到处都是虫洞，只不过它们太小，我们看不到而已，虫洞

非常之小， 它们存在于时间和空间的每一个角落。让进入

最小的量度范围，甚至比分子还小，比原子还小，这时就可

以看到所谓的量子泡沫，虫洞就存在于这个地方。这些细小

的通道也可以说是“捷径”能穿越时间和空间，它们在整个量

子世界中不断地形成、消失、再形成连接着两个不同的空间

点和不同的时间点。 然而，这些真实存在的时空隧道只有

10的负33次方厘米大小，人类根本不可能借此通行，不过

这倒是引出了虫洞型时间机器的概念。有些科学家认为，可

以截获这样一个虫洞然后将它扩大数亿亿亿倍，足以让一个

人、甚至是一艘太空船从中通过，但是这需要超大的能量，

远远超过了现在科技水平，不可能在短时间内实现。但虫洞，

理论上能实现时间旅行。

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4.弦理论与时间旅行。

弦理论认为，我们的宇宙并不是我们能觉察到的四维空

间，而是十维的空间，只是还有六维我们感受不到。相对论

已经指出，时间是第四维。将时间轴卷曲，便得到第五维。

在十维宇宙中，包含从大爆炸以来的无数时间线以及无数个

平行宇宙的无数时间轴，可以想象，在高维中，时间旅行是

很简单的事。然而，这只是理论，在实验中还没有证据显示

高维空间的存在。

三、悖论。 任何时间旅行的理论，必然要面对的问题就是

悖论问题。关于时间旅行，有很多悖论，例举如下。

悖论一：外祖父悖论（外祖母悖论，祖母悖论） 设想一

个人C，他乘坐时间机器回到过去，杀死了他母亲B的父亲

（或者母亲）A。那么A不存在，则B不会出生，B更不会

生出C。但既然C不存在，他又如何能回到过去杀死A？再

继续下去，若他并未杀死A，则B会出生，B会产下C，他

又能够回到过去杀死C了！ 悖论二：穿越虫洞的子弹

设想一个人发明了虫洞时间机器，那么如果他利用虫洞将

一分钟前的世界和现在的世界连接起来，对着通过虫洞他可

以看见一分钟前的自己，如果他这个虫洞开枪打死一分钟前

的自己呢会怎么样呢？现在他死了，在他组装好手枪之前就

死了，那么到底是谁开的枪呢？ 悖论三：无限变多的钱 这

个悖论也和上一个很像。有一天科学家发明了时间机器，可

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怜的他只有100块钱，但是他很快想到了一个暴富的计划。

他决定乘坐时间机器回到过去，找到昨天的自己，把自己身

上一半的钱给他。于是他回到过去把50元给了昨天的自己，

然后他身上有150块了。第二天他又回到过去，把75元给

昨天的自己。这样他应该有225元了，然后继续??他的钱将

会变多，并且会无穷地增长下去。那么他到底有多少钱，这

些钱从何而来？

悖论四：只有一个人 这是科幻小说家海因莱因著名作品

《你们这些回魂尸》的故事情节，一名曾是弃婴，在孤儿院

长大的年轻姑娘遇到了一个来历不明的年轻人，两人相爱并

且姑娘生下了一个女婴。但是很快年轻人神秘失踪，女婴也

被人偷走。心灰意冷的姑娘悲惨的生活着，不久她做了变性

手术，成为一个男人。某一天男人在一酒吧遇到兼职时空跳

跃者招募人的酒吧老板，在老板的游说下他加入了，并被送

到了过去。在那里他遇到并爱上了一个年轻姑娘，姑娘还给

他生了个女孩。然而不久酒吧老板降临，强行把他送回了出

发的时代。酒吧老板还偷走了女婴并把她送到更早的年代，

遗弃了。回到出发时代的年轻人孤单混迹了很多年，然后跳

跃到之前的一个时代开了一间小酒吧，并干起了兼职时空跳

跃者招募人的行当。有一天，他店里来了一个失魂落魄的年

轻人??这个故事里所有出现的人物都是同一个人！

时间旅行将导致因果律的破坏，因果律是人类认识这个世

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界并指导自己运行的最基本的公理之一。科学上的研究更是

奉因果律为圣旨，我们所有的理论都是公理+因果律推导建

立的。因此，有人认为时间旅行是不可能的。

篇四：从相对论出发谈时空观

从相对论出发浅谈时空观

学号：120909109

姓名：冷丹

摘要：相对论是爱因斯坦二十世纪初的杰作，它的出现表

征了时空观的伟大变革。为人类更好认识物质世界做出了卓

越的贡献。时空观,就是有关时间和空间的物理性质的认识,

时空观同自然科学的发展是密切相关的。科学上的重大变革

往往伴随着新时空观的产生,因此可以说时空观的变革是科

学上大变革的基本标志。从古代的天圆地方到亚里士多德的

宇宙中心论,从亚里士多德的宇宙中心论到牛顿的绝对时空

观,从牛顿的绝对时空观到爱因斯坦的相对论时空观,每一次

时空观的变革都伴随着科学的重大变革,都是对传统的巨大

挑战。从而产生了新的理论,推动了社会和科学的进步。

关键字：相对论 变革 时空观 根据爱因斯坦狭义相对论

的理论，如果速度不断接近光速，运动的物体将会相对外界

而言产生动钟变慢和动尺缩短现象，这个现象已经是被科学

证明的现象。根据相对论,速度越快时间就越慢。假如你以

99%的光速飞行时，时间延缓得很厉害。在你看来，你的表

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是正常的。但在地上没有移动的人看来，你的时间变慢了。

在你眼里看来，地上的人的时间变快了。当你的速度到达光

速时。在地上的人看来你的时间是静止的。在加速，你就超

越了光速，发生了所谓的时空逆转，你的表是逆时针转动的，

你看到地面上的景象都是已经发生过的历

史。但是，这只是理论。因为光速是一切物体的极限速度，

根本无法到达光速，但我们可以无限接近光速。

在现阶段根据科学研究的成果，没有物质的运动速度超过

光速，由于光的速度也是有限的，即30万千米/秒。但是这

样的速度在动辄以光年为单位距离的宇宙中也是意义不大。

从理论上而言，应当还有超过光速运行的物质，只是现在没

有发现而已。于是，科学家们有提出“虫洞理论”，认为 60

多年前，爱因斯坦提出了“虫洞”理论。那么，“虫洞”是什么

呢？简单地说，“虫洞”是宇宙中的隧道，它能扭曲空间，可

以让原本相隔亿万公里的地方近在咫尺。

当我们接近光速远离大钟，看到的钟，变慢，当我们以光

速远离，看到的钟停止，推论当我们超过光速，将看到钟以

前的样子，好像钟在倒退。“一个事件的“时间”，就是在这

事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示，而这

只钟是同某一只特定的静止的钟同步的，而且对于一切的时

间测定，也都是同这只特定的钟同步的。爱因斯坦修改了时

间的定义，时间变成了看到的钟显示的数，因此时间才会变

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慢。通常人们对于相对论的理解，只限定在时光能否倒流。

于是越来越多的人幻想能够时空穿越，回到过去的某个时

代。实际上爱因斯坦的相对论并没有说时光可以倒流，只是

说时间可以变快或变慢。时间的变快或变慢和时光倒流是很

不一样的两个概念。我们都知道，在日常生活中，时间永远

是指向“未来”的，“过去”一去不复返。也就是说，“时间轴

的方向永远指向未来”这一点是不可改变的。即使时间像爱

因斯坦相对论中所说的变快或变慢，也只是改变时间的流动

“速

度”，而不会改变时间的流动方向。如果时光倒流则会改变

时间的流动方向。所以，爱因斯坦相对论中所说的时间的变

快或变慢和时光倒流是很不一样的两个概念。任何物体的移

动速度不可能大于光速，如果超过光速还要按照狭义相对论

计算时间会不会逆转问题的话是没有意义的，因为这时候已

经超出了相对论的使用范围（其使用条件是光速不可超越），

但是根据狭义相对论可以计算出来非常快甚至可以接近光

速运动物体。

实际上，时间的变快或变慢早已被理论和实践所证明，而

到目前为止还没有一种理论能够证明时光倒流的可能。而关

于时光倒流也存在许多逻辑上的悖论，比如祖父悖论。就是

说，如果一个人能回到过去，杀了自己的祖父，而这时候他

的祖母还没有怀上他的父亲，那么他的父亲就无法出生，既

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然他的父亲无法出生，他自己当然也就无法存在，可是既然

连他自己都无法存在，他又怎么能杀了自己的祖父呢？这在

逻辑上是说不通的。也就是说时光倒流会造成许多逻辑上的

混乱。如果一个人或者一个物体回到过去，则必然会改变历

史，而改变历史，则会在逻辑上造成许多自相矛盾之处。这

也是物理学界认为时光倒流不可能的原因。

当然，在科学界也有一些新兴的理论试图来调和时光倒流

在逻辑上的混乱，以使时光倒流成为可能。比如，平行宇宙

论。平行宇宙论论认为，当一个人或一个物体回到过去时，

它并不是回到他以前所处的那个宇宙，而是来到了他以前所

处的那个宇宙之外的另一个平行宇宙的“过去”，所以他对平

行宇宙的“过去”的改变不会对他原来所处的

宇宙有任何影响。这就调和了逻辑上的混乱。但是，这些

理论只不过是想像成分很大的理论而已，没有任何的实践证

明。

人类对时空的认识是不断发展的。作为现代的科学自然观

之重要一翼,相对论时空观内蕴着丰厚的物理意义;随着它的

确立和完善,相对论宇宙观、现代物质观也成功地建树。相对

性可谓相对论的本质,亦即作为相对论之逻辑前提的相对性

原理,其涵义一而再的延拓,不仅使时空理论本身步步深人,而

且为构建其他现代物理理论提供了必要的条件和方法论依

据。特别是,该原理向量子理论渗透,促使其成为现代物质观

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的理论基石。

【1】《科技创新导报》2007年第18期

【2】《科学》2005年第4期

【3】《大设计》[英] 斯蒂芬·霍金 / 列纳德·蒙洛迪诺

篇五：穿越时空的旅行

穿越时空的旅行

2008年的奥运会圆满地结束了，五个小福娃在奥运会上

出尽了风头，为中国带来了巨大的声誉。为了奖励他们的贡

献，他们收到了一份十分特别的礼物--时光穿梭机。 耶！

我们可以乘坐它去旅游喽！

五个小福娃对这份礼物可喜欢了，他们立刻坐到了时光机

上。我们去哪儿呢？古代还是未来？贝贝坐在驾驶员的位置

上问。欢欢抢着说：先去古代看看吧！去看看中国古代的灿

烂文明。我想想……就去唐朝看看吧！好，出发！贝贝一按

按钮，时光机载着五个小福娃，用比光速还快3倍的速度向

唐朝飞去。

到了！到了！五个小福娃下了时光机，发现一大队人马正

向着一个方向赶路，从服饰来看，应该是皇家的军队。京京

连忙拦住一位士兵，问：请问你们是要去哪里?那位士兵说：

我们要护送文成公主去柏海，为文成公主和吐蕃赞普松赞干

布举行婚礼。

原来他们赶上了文成公主出嫁的日子，真是运气好。迎迎

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小声提议道：我们先别暴露身份，跟去看看吧！

五个小福娃跟随着大队经过长途跋涉，终于来到了柏海，

这才面见了吐蕃赞普松赞干布，表明了身份。松赞干布听说

他们是来自未来20世纪的奥运吉祥物，便十分热情地款待

了他们，还邀请他们参加了自己和文成公主的婚礼呢！

五个福娃在柏海住了一段日子，目睹了文成公主是如何教

吐蕃人种谷物、蔬菜以及创造吐蕃人自己的文字的。要知道，

吐蕃在此之前没有文字，信息都是都用绳子打结，或在木头

上刻符号来表示的。现在有了吐蕃有了文字，做起事来就方

便多了。文成公主还带去了许多工艺品、药材、茶叶及各种

书籍。所有的这些，都极大地促进了吐蕃经济和文化的发展。

文成公主真好！是她架起了吐蕃和大唐的友谊桥梁！妮妮感

叹道。迎迎点点头附和道：的确。看来，中国的古代真的很

昌盛、很富强！中国的祖先真了不起！

好了！贝贝微笑着说，我们打搅了松赞干布和文成公主这

么长时间，也该走了。再去抗日时期看看吧！看看我们中国

和日本是怎么战斗的。

OK!Letsgo!

顷刻间，他们又来到了抗日战争时期。这下，他们可没有

刚才的兴奋了。因为他们正赶上南京大屠杀。

南京大屠杀发生于抗日初期，即一九三七年末，也就是国

共二次合作的伊始。五个福娃走在堆满尸体的路上，闻着充

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满血腥味儿的空气，心情一点一点地沉了下去。他们不知不

觉地就来到了华中战区，在这里，死伤的中国士兵至少就有

三十万人，同时还有三十万左右的平民百姓惨遭蹂躏，广大

地区人烟绝迹、一片荒凉。而日本军队则长驱直入，到处烧

杀抢掠。 呀！快看！京京尖叫了一声。其他福娃顺着他指

的方向一看，只见几个日本人正拿几个中国人当连刺杀的活

靶。妮妮当场就哭了。贝贝咬着嘴唇恶狠狠地说了一句：可

恶的日本人！可他们也无能为力呀！

福娃们穿梭在抗日战争这八年里，不仅亲眼目睹了南京大

屠杀，还看到了狼牙山五壮士是怎样英勇牺牲的，顽强的杨

靖宇、勇敢机智的王二小都让他们感动不已，他们由衷地敬

佩这些坚贞不屈的抗日英雄，也为没有人性的日本侵略者和

贪生怕死的叛徒而咬牙切齿！是啊，1937年至1945年这短

短的八年，在中国历史的长卷上也许只是短暂的一页，但这

一段刻骨铭心的历史让我们感到那样的沉重，那样的悲壮。

中国人民经过了八年的浴血战争，付出了巨大的代价，才最

终赢得了胜利。这一页历史留给了我们太多的思考，它告诉

我们：落后就要挨打！如果一个国家不强大，就会受到强国

的欺凌，我们应该用智慧和勇气去建设我们的

国家，使它变得更强大，只有这样，历史的悲剧才不会重

演。

告别了这段沉重的历史，他们又来到了未来的2035年。

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他们刚好赶上幸运七号飞船把第二十七批旅客送上月球旅

游，这使得他们暂时忘却了刚才的伤感，他们跟着幸运七号

飞船，一起来到了月球。

哇！这是月球吗？五个福娃简直不敢相信眼前的一切！百

花齐放，莺歌燕舞，还有淙淙的小溪在流淌！这简直是地球

第二！人们已可以不用穿着笨重的太空服在月球上艰难行走

了，人们随心所欲地在月球上追逐着、玩耍着。还有一些可

爱的小动物也在月球上安家落户了。

一座月球研究基地坐落在正中央。太奇妙了！贝贝说，记

得我们刚出生的那年，神六才载着两名宇航员上太空，如今

才30年，中国人就已经可以在月球上旅游了。发展太快了！

对！中国进步得真快呀！中国的祖先很了不起，因为他们

的聪明才智，才有了大唐盛世。而抗日战争时期中国又是多

么落后啊！受尽了日本的欺凌，这两种截然不同的历史境遇

是多么值得我们思考啊！现在好了，我们都能在月球上做科

学研究了，我们再也不会让受人欺凌的历史重演了！迎迎慷

慨激昂地说。

妮妮附和道：对！对！我们应该以历史作为镜子，这样才

会激励我们不断前进，不断发展，去创造美好的明天！对！

五个小福娃的旅行结束了，他们的收获可真不小啊！同时

他们也从中知道：落后就要挨打！只有不停地革新自己、振

奋自己，才会跟上时代的脚步。历史告诉了他们中国曾经拥

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有辉煌，也告诉了他们中国曾经拥有耻辱。辉煌也好、耻辱

也罢，记住八字吧：珍惜和平，勿忘国耻

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