天上一天,地上一年,古人所留下的经典语句,一直流传到了今天,但是,今天我想跟你说的是,站在科学的角度上来说,古人说的竟是对的。

原因其实很简单:时间,并不是绝对的,可以快,也可以慢。我们甚至可以利用时间相对性,来穿越未来。天上的一天可以是地上的一年、一个月或一万年,这取决于所谓的天空引力场有多大,或者速度有多快。

第一,引力场越强,时间越慢。

在地球上,离地心越近,时间就越慢。也就是从理论上讲,住在一楼的人比住在高层的人要年轻。这是有科学依据的,可以通过实验来验证。

如果把两个精确的原子钟分别放在海平面附近,以及海拔1000米以上的地方,一年后就会看到它们的时差会有几微秒。这是因为离地球中心越近,引力场越强,时间就会越慢。

但是对于我们的日常生活来说,几微秒和几纳秒没有区别,我们人类是感觉不到的。但是,对于GPS卫星来说,时间差异带来的差异是显而易见的,离地球更远,每天比地面时间就会快几十微秒,虽然这个时间仍然很短,但GPS定位将相差超过10公里,所以我们必须考虑这个时间膨胀因素,以确保准确的定位。

相对而言,地球甚至太阳的引力场还不够强,这种时间差异还不够明显。如果我们能在黑洞附近旅行一天,感受一下黑洞的引力场以后,然后回到地球,那么这个时候的地球,可能已经过去了几十年甚至几百年,相当于穿越到了地球的未来。而至于穿越到多少年以后,还是要看我们所利用的黑洞是什么级别的黑洞了,要看这个黑洞有多强的引力场。

第二,运动越快,时间越慢。

飞机的速度非常快,每小时超过800公里,而科学家曾经在飞机上进行过实验,实验结果表示,高速运动时,钟表比地面上原地的时钟慢,每天相差数亿分之一秒。

而GPS卫星的速度可以达到1.4万多公里,速度越快,时间就越慢,所以它每天比地面时间慢几微秒,定位误差超过两公里,因此,在修正GPS的时间时,科学家也应考虑这一因素。

相对而言,这些速度仍然太慢,我们很难直观地感觉到时间会变慢。但还有其他的实验可以得到很直观的结论,比如:缪子的衰变。

要理解这个实验,我们需要知道两点,首先,正常缪子的运动速度是0.994倍的光速。第二,缪子的半衰期是2.2微秒。我们简单理解的话,可以理解为这种粒子的平均寿命是2.2微秒。

如果这里有一堆缪子,那么2.2微秒后会减少一半,再过2.2微秒后会再减少一半。我们可以通过这一点,来进行时间相关的实验。

这里有一座山,高度1920米,缪子从山顶下山,距离和速度都知道,需要的时间也就是确定的,而缪子的半衰期也是确定的,所以知道山顶上每小时有多少缪子,就可以计算出山脚下还剩多少缪子。

然而,实验结果却与计算是完全不同的,大约11倍的缪子到达了山脚下。换句话说,高速运动减缓了缪子的时间,缪子的相对寿命增加了11倍左右。若用粒子加速器将缪子的运动速度加速到0.994倍的光速,缪子的时间会变慢,寿命也会变长30倍左右。

而且这种现象,是物体的运动速度越接近光速,时间就会慢的越明显的。假如我们乘宇宙飞船去太空旅行一天,回到地球可能是一年后,甚至几万年后,也就是穿越未来,而穿越到哪一年,就看我们飞得有多快了。

然而,这种时间变慢和寿命变长是相对的。如果我们去太空旅行一天,回到地球已经一年了,那么从地球上看,我们是的的确确过了一年的,但我们觉得只是一天而已。

但从地球的角度来看,我们所有的行动都变慢了,呼吸、心跳、新陈代谢,一切都变慢了,只是我们自己感觉不到而已,对于我们来说,只是很正常的一天。

强大的引力场和高速运动可以减缓时间,穿越未来,但目前来说,只是理论上是这样。而且就算我们真的不能回到黑洞附近,我们也不能接近光速。

然而,还有另一种穿越未来的方式,比如冻结人,就是把人冰冻几百年,几千年,如果真的有技术来确保能够不影响生命的情况下解冻的话,这也相当于是穿越到未来了,可以体验未来的世界,我觉得如果这项技术成熟的话,那么其实这种穿越方法也挺好的,你觉得呢?