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主题:弱弱地问三个“科学”问题 -- 哈哈儿

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家园 弱弱地问三个“科学”问题

哈哈儿这个人是个理科白痴,曾经的记录是物理化学两门加起来…………不说了,没及格反正。

但这不妨碍我胡思乱想啊,有三个问题总在脑子里琢磨,现在说出来请教各位大家。鞠躬了先。

第一个在历史上好象就有人问过且被回答过,可我实在看不懂,哪位能尽量给通俗解释解释,这个问题就是:“如果说宇宙是大爆炸产生的,以前是一个很小的原子。那在这个原子外面又是什么?”我打破脑子也想象不出来。换句话说,现在都说宇宙是有边际的,那么这个边际外面又是什么呀?

第二个,设若人能够以等于光速的速度面向地球做远离地球的运动,那么他的眼里看到的景象是什么?是在运动启动那一瞬间的景象一直保持不变,还是别的什么?

第三,能否说人类实现“时光旅行”是不可能的?因为我总是觉得,如果能够实现时光旅行,那么未来的人,肯定要回到未来的过去的任何一个时段(包括现在),但目前为止似乎没有任何迹象或证据表明有这种情况出现(UFO?),是否由此可以推论出本问题?或者说旅行者真的完全恪守“不影响历史,不遗留物品”的规则,但我总是胡思乱想说,这种技术一旦出现,形形色色无数的“未来”旅游者将蜂拥至“过去”进行旅行探险,各种偶然情况是避免不了的。

我知道这些问题可能比较幼稚,请各位别拍砖,哈哈儿摆好小凳子洗耳恭听。再次鞠躬啊鞠躬。

家园 共同探讨一下

1. 这是一个有条件的问题,前提是承认大爆炸理论. 但是根据大爆炸理论,宇宙开始于一个奇点(奇异点).理论不能回答奇点之前有什么,因为没有时间的定义;也不能回答奇点之外有什么,因为空间不延伸到奇点之外.同样的道理,理论上回答不了宇宙之外是什么. 但有一些派别认为宇宙是有界无边的.

2.他应该什么都看不见,因为光到不了眼睛里.

3. 现在不知道. 在可以预见的未来,回到过去不可能.(我比较保守)

家园 抛砖引玉地回复一下,完全是业余意见,希望有高手来指正:)

如果说宇宙是大爆炸产生的,以前是一个很小的原子。那在这个原子外面又是什么?

据我所看到的资料,似乎都把大爆炸之前的这个“原子”称为奇点。原子再小,也是个物质,有质量有体积;而奇点,应该是个时空混合体,密度无限大,体积应该近似或者就是等于0。

考虑到奇点本身就应该是宇宙的时间和空间的总和,那么,在此之“外”,应该就没有所谓时间也没有所谓空间;更准确的说法似乎应该是:就根本没有这个“外”,因为它已经包括了一切空间。

这样的东西按常理应该是无法理解的。以前看过一篇科普文章谈到这个,说是根据现在观测的事实,按照相对论的方程回溯宇宙之初,方程本身要么无解,要么有个“无意义”的解,而这个解就是奇点。以前人们之所以不相信有这个奇点,就是因为无法理解这个数学上存在的“点”所对应的物理意义。科普作品如此解释,至于事实真正如何,我也确实不知道了:)

关于这个貌似简单的问题,其实我想应该是极高深的数学问题,至少以我的水准,肯定完全不能理解,至多也就是理解那些打出来的比方,如此而已。现在把这些理解提供给老兄,做个参考吧:)

设若人能够以等于光速的速度面向地球做远离地球的运动,那么他的眼里看到的景象是什么?是在运动启动那一瞬间的景象一直保持不变,还是别的什么?

这个问题在《黑洞》一书中有类似的阐述,说的是脱离了飞船的宇航员进入黑洞的史瓦西平面,也就是视界前后的瞬间,留在飞船上的人所看到的情景。按那个解释来回答老兄这个问题,似乎应该是这样的:

假设启动瞬间为0秒。那么这个人以光速启动之后,地球上发生的事情总不能被他所看到――0秒之后地球上发出的光是追不上这个人的――而0秒之前的光线也是不可能保存的,这也就意味着:

他的眼睛始终只能接收到0秒瞬间地球上发出的光线。

因此,他所能看到的场景(如果不考虑他飞行过程中新的周边场景不断涌入的话)应该就是一张照片样的图像,图像的内容就是0秒那个瞬间他所看到的地球上的场景。

《黑洞》一书很有启发性,建议老兄找来看看,以前日落MM征求书单的时候,我曾经提供过。它具有启发性可以举例来说明,这个例子恰好也能套用在本问题上。详细来说就是:这个人只能看到0秒的图像,同时,这个图像还会不断地变暗,渐渐地模糊,最后也许无限接近于消失――原因是:光线在传播的过程中一直在衰减,因此成像效果必然会越来越差,亮度也会越来越低。但到底是不是搞得最后一个光子也留不下了,进而让该同志的视野一片漆黑,那就不得而知道了,呵呵。。

能否说人类实现“时光旅行”是不可能的?

这个问题见仁见智,在下不敢胡言乱语。N多年前,似乎是《北京晚报》还是什么报纸上,在《火星叔叔马丁》大大流行的时候,专门登载了一篇文章,论述所谓的时光旅行是不可能的。他的观点很简单:即便你的运动速度超过光速,也只是能追上那些0秒以前流逝的光线,进而看到当时的图景,比如说,看到孔子正在给学生们上课;但是,你也就是看到当时的图景而已,而不能去改变历史进程,因为你追上的、你看见的,无非只是一些光线而已

这个说法当时对我影响很大,但是到了现在,我却觉得这个解释很有问题;感觉上,作者似乎是在偷换概念,用“时光倒流呈现的图景”替代了“时光倒流”本身。而具体是对是错,如果是错又错在哪里,以在下的水准,那是无法知道了。

以上这些,就是我的一些观点;说不上是对老兄问题的回答,因为其实我自己也有疑问。只是希望能引发老兄和各位兄弟的思考,那就是最好不过了:)

家园 哈,刚回完就看到老兄的回答,预感这又是个潜力帖,嘿嘿
家园 关于回到过去的问题,有一点不成熟的理解

大家谈论的所谓理想的时空旅行,有一个隐含的条件是来去自由,即回到过去还能够安然返回现在。

时空旅行还有一个特殊的目的就是回到过去,施加影响,使历史上的一些悲剧得以避免。比如大家齐心协力,回到1966年,避免文化大革命,再返回如今的21世纪。

或者回到1930年代的德国,改变希特勒的当选,从而阻止第二次世界大战。

但是,现在的科学理论应该是不容这样的理想化的时空旅行发生的。假设时空旅行可以实现,可以回到过去,也可以施加影响,但是就决对不能再安然无恙地返回现在。而是从另外的岔路一直走下去,到达另外一个未来(或称另一个现在)。

用一个比喻来说,某人通过时空旅行回到过去,遇到其年轻时的祖父,并且施加影响,避免了其祖父和祖母的结婚。那么逻辑悖论就产生了,这个某人自身的存在就被他对于过去施加的影响行为而否定了。他也就永远不能再回到他出发的“现在”,而是从他施加影响的过去那一时间点,从另外的岔路走远了。从他的角度来说,他的未来会发生什么,还是未知。

所以时空旅行即便得以实现,即便可以通过时空旅行回到过去并施加影响,也不会出现理想的返回。

候教方家。

谢谢。

家园 现在不都说“大爆炸”是比较可信的么

我这理工浆糊头脑也就只能接受点大多数人认同的理论,但凡有个争论什么的就迷糊了。所以我就纳闷怎么这个理论就能这么风行呢。两位兄台的解释看得我有点感觉,主要就是因为那个“前提”和“常理无法解释”上了。

这个就跟“多维空间”一样让我头疼,看过一个文章说要跟蚂蚁说“三维”打死它也想不出,跟那蚂蚁一样,打死我也想不出除了长宽高以外的那条垂直线来。

对于第二个问题两位兄台解释不一,我比较倾向于1001n兄的理论,可propane兄说的好像也有道理(可什么都看不见是什么呢,眼前一片漆黑?)。再多说两种情况:一个是如果快于光速面向地球做远离运动的话,看到的是地球上时光倒退的景象,还是什么都看不见(这个时候光是肯定到不了眼睛里了)?另一个是,如果以等于或大于光速的速度背向地球做远离地球运动,又会有什么情况发生?会不会在撞到一个其他星体之前可以象看电影一样看到它的衍变,还是一片漆黑?

第三个问题说实话不算是一个科学问题,我个人认为它是一个逻辑问题。现有的材料是“除了少数未经证实的“UFO”等情况,我们没有任何确定证据表明目前有超出现有文明发展或超出当时历史文明发展的人或物的存在”,和“如果有时空旅行的可能性,那么百分之九十以上的可能会在现在或过去留下痕迹”,而推论出“时空旅行在未来也没有成功”,进而推论出“时空旅行是不可能的”,问出来是想求证一下这样推论是否正确。

多谢两位了先。

家园 这个可以理解,可是如果它什么影响都没施加呢?

比如说我是一个三国迷,为了一圆我的三国梦“旅行”到官渡去近距离看热闹。按理说未来身上的这副打扮在过去可很是引人注意的,并且,抱有和我同样想法的人肯定不少,最少能有个几千几万人(未来的未来,未来的未来的未来也都有人去啊)都出现在历史上同一时间同一地点。设若我们什么都不影响,就是一边吃着爆米花一边看,看完之后凭空突然消失(回去了),怎么着也能留下点痕迹吧我想,不是物理上的痕迹,而是当时人的记录。一次官渡可能没人注意,还有赤壁呢,还有擒孟获呢(禀军师,那队奇装异服、嘴动不止的怪人又出现了)。呵呵。

家园 时间和空间的桥梁

是光速,光速绝对不变才使得时间和空间的统一成为可行,这其实也是说为啥光速绝对不变是老爱相对论最重要的基础之一,而Michelson的干涉实验为什么是最重要的实验之一了。

链接出处

不爱贴的这一系列科普文章,推荐一观。

家园 关于多维空间的问题,有一点体会

在平面(比如一张白纸)上可以用图示的方法表达几维空间呢?在下的想法是至少可以达到七维。在目前电脑辅助做图的条件下应该不难实现。当然这个想法不成熟,在此说说,就教大家。

前三维,X,Y,Z,互相垂直的三条轴线,是一般数学方法。任何一点(点也可以作为一个系统),可以用三个数据(坐标)表达其位置。但是,比如说(3,3,3)位置上有两个点(或者两个系统),如何区别?那就要引入第四维(第四坐标),我的理解,这第四维(坐标)可以直观地用颜色表达,即(3,3,3,红)和(3,3,3,绿)。如此,在平面上就可以表达四维了。

同理,第五维(第五坐标)可以用大小表达;第六维(第六坐标)可以用形状(正四面体,正十二面体等等)表达;而第七维(第七坐标)可以用表面是否平滑等方式加以区别。这样,在平面坐标系中应该可以体现高维到七维或者更多。

谢谢。

家园 不施加影响是比较难以断定的

物理上的所谓“微小扰动”一般不为人所知觉,就发生了,比如人体体温产生的红外热辐射。再说,我们回到过去观摩三国演义现场演出,也并非双向,我们看见他们,而古人未必见得到我们。

家园 什么影响都没施加---

这个应该是如何判断呢?

在严格定义的科学测量中,‘影响’是永远存在的,例如:对物体的观测本身就对物体有影响了,虽然这影响可能对要探测的态很小。这也于体系有关,比如,一个光子对足球的运行影响微乎其微,但对一个原子呢?

你回去这件事本身就已经是影响了。

家园 1001n兄过谦了。

兄台的回答非常的专业,而论证具体,态度严谨。献花一朵,表示敬意。

家园 俺好像在哪个帖子里刚刚看见过,说"光线在传播的过程中一直在衰减"

跟光速不变会不会矛盾啊?我理解的光速不变,就是一束光线可以永远传播下去...几百万光年外的星星发出的光可以到达我们的眼睛让我们看到,不就是因为光线可以一直传播下去吗?

家园 这就是说,有无数个世界无数个我...九重天啊.
家园 这个问题这样看试一试。

先假定你可以以光速前进。只要你和地球之间有距离,那么地球上的光就永远到不了你的眼睛。因为光的速度是恒定的!可是任何观测者都不可能以光速运动,当观测者还没有到达光速的时候,就被分解了。可以想象,因为只有光子能以光速运动,你以光速运动的时候,也不过是一堆光子而已,怎么看呢?

至于超光速的问题,因为任何有意义的信号都不能超过光速(没有发现超光速的有意义信号),所以假设不成立,无法回答。

第三个问题比较复杂,因为它是正经的科研课题,所以我只是说我的看法。如果你想知道多一点,可以找一找虫洞方面的东西看看。

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