时光机

时光机,即时间机器,在与时间有关的科幻片中经常出现,启动后可穿越时光,让人能抵达过去,通过穿越者对历史事件的干扰与作用,来影响当下正在发生的重大事件的进程,或让穿越者抵达未来的某个时代,如电影《大话西游之月光宝盒》,《时间机器》,《星际穿越》,电视剧《回到未来》,《叮当猫之时光机》等等场景描绘。而本小节原理描绘下的时间机器,是不能回到过去,只能抵达未来,或抵达与过去一样场景的。要理解时间机器运行原理,先引入一个概念:宇宙时。

宇宙时,是宇宙中所有空域的计时标准,它是由观察者来确定的。

宇宙时这一概念与百科的定义“全宇宙都适用的统一时间,也称宇宙标准时或普适时”一致,但内涵不同。它不是百科描绘的“用演化着的宇宙本身作为时计来计量”,而是由观察者选择与确定,在于“演化着的宇宙本身”这一描绘,仍只是观察者的描绘。

宇宙时,与北京时间类似。比如观察者可以用北京时间计量其观测空间内所有物质的运动状态,那么这个北京时间,就是一个宇宙时,观察者也可以用自己的当地时间来计量其观测空间内所有物质的运动状态,这个当地时间也是一个宇宙时。不同的观察者有不同的宇宙时,一个观察者在一个时间计量操作中则只有一个宇宙时,不同观察者之间的宇宙时可以相互转换,就如北京时间可以转换为格林威治时间。与宇宙时对应的概念就是局域时。

局域时,是宇宙中某一个局部空域的计时标准,它也是由观察者来确定的。

即一个观察者确定一个宇宙时的瞬间,所有局部空域的计时方式都是局域时。一个物体空间,就是相对于观察者能观测到的整个空间内的一个局部空域,于是一个物体空间内部的计时标准,在观察者选择物体空间之外的某个计时标准为宇宙时后,就是一个局域时。同一观察者确定的宇宙时与局域时可以相互转换,完全由观察者的选择来决定。

时间是运动的度量,在牛顿力学中表达为a=v/t或v=S/t,反过来可以用运动来反映时间计量值,即

在这个t=S/v公式里,S不变时,若v增加,则t减少,代表时间变快;反之v减小,则t增加,代表时间变慢。在t=v/a公式里,v不变时,若a增加,则t减少,代表时间变快;反之a减小,则t增加,代表时间变慢。

时间机器,是能让时间变慢或变快的机器,而当人们说时间变慢或变快,是在天然地选择一个标准时来参照对比被考查的时间,这个标准时就是宇宙时,被考查的时间就是局域时。于是可设定局域时与宇宙时之间的对比,为时间速率。用t0代表宇宙时,用t代表局域时,用V(t)时间速率,有关系式:

当V(t)>1,则局域时相对宇宙时变快
当V(t)=1,则局域时与宇宙时一致
当V(t)<1,则局域时相对宇宙时变慢

由这个时间与运动互为因果的关系可知,物体状态变化的速率可以来反映时间的快慢。比如生活中,冰箱就是一个广义上的时间机器。食物放入冰箱中冷冻,其腐败的速度较常温会变慢,对观察者来说,可以定义食物空间的局域时相对于宇宙时变慢,从而导致其腐败变慢。而一个普通的电饭锅,也是一个广义上的时间机器。米粒放入电饭锅中加热变熟过程中,其膨胀速度较常温会变快,对观察者来说,可以定义米粒空间的局域时相对于宇宙时变快,从而导致其膨胀变快。甚至一辆汽车,也是一个广义上的时间机器。驾驶员启动汽车可以用更快的速度抵达某一目的地,在相同的距离上,相对于步行,表达为所费时间更短,对观察者来说,可以定义驾驶员的局域时相对于宇宙时变快,从而导致其在经过相同的距离所需宇宙时更少。

又如“宇称不守恒”小节提到的对钴放射电子数量的检测实验中,其中一块钴的放射出的电子数量相对要少,对观察者来说,可以定义这块钴所处空间的局域时相对于宇宙时变慢,从而导致其放射出的电子数量要少,而另一块钴的放射出的电子数量相对要多,对观察者来说,可以定义这另一块钴所处空间的局域时相对于宇宙时变快,从而导致其放射出的电子数量要多。

就冰箱、电饭锅本身的物质作用而言,是空间温度下降或上升导致食物的热运动降低或加快,进而食物的结构状态产生与常温不一样的变化;对宇称不守恒验证实验而言,是外来强磁场导致互为对照组的钴原子以太旋涡的运动状态产生变化,进而钴金属空间结构状态变化不同并有不同的电子辐射频率。而物质空间是以太空间,温度、磁场都是以太波动与运动的宏观显现,这些装置的共同点就是通过人为手段使物体空间的以太波动减弱或增强,进而导致计量物体运动的时间变慢或变快。

其它如验证相对论正确性的绕地球飞行的原子钟实验,也是两个原子钟分别处在地球表面与近地轨道,轨道空间里的以太波动与地表空间里的以太波动强度不同,对原子钟振动频率的影响不同,导致两原子钟计量的时间数值有差异,被认为“验证”了相对论的正确性。这是西方科学界认识不到地球空间是以太空间,认识不到时间是运动的度量这一本质,进而认识不到各局部空域的以太运动分布差异会对原子钟的计量过程产生不同影响后的错误判定,也即这个实验是不能证明相对论的。其实就上面的冰箱低温与电饭锅高温对时间计量的影响,也可以用两个原子钟作一个对比实验:用两个已经较正为一致的原子钟,分别放进零度以下的冰箱与100度高温的电饭锅里几天,再拿出来观察,可以确定其各自的时间计量结果是不同的,放冰箱里的原子钟的时刻要比放在电饭锅里的原子钟的时刻要小。

那如何通过技术手段来实现一个物体空间的以太波动强度变化,进而如科幻片中那种改变物体时间的快慢呢?

物体运动,本质是一种波动,在“运动成因·御波而行”小节描绘过这一波动形态,物体的运动速度由物体内部的波动速度决定,而波动速度,又是通过频率与波长来表达,于是可以通过影响波动的频率与波长,来实现物质运动速度的变化。同时,一个物体内部空间存在一个大场涡,场涡的本质也是波动,物体内部大场涡的流转状态决定这个物体的空间结构状态,于是也可以通过影响场涡的流转速度,来实现物质结构状态的变化。而物体空间波动频率与时间负相关,于是这种频率可作为宇宙时对比物体时间的参照。在观察者选取的宇宙时计量下的物体状态变化中,若物体内部波动频率变高,就是物体局域时变快;若物体内部波动频率变低,就是物体局域时变慢。由这个认识结合宇宙时与局域时的关系,可以得出的时间机器技术原理:

通过人造以太旋涡,来调整落入旋涡中的物体空间的以太波动,从而实现物体时间变快或变慢。

宏观以太旋涡,在仪器上表达为磁场,因此这个时间机器的技术原理就是通过不同方向的强磁场来现实物体的时间变化。这是建立在超导技术基础上的,在于由超导体构成的线圈,能产生最强的磁场。

落入以太旋涡中的物体时间是变快还是变慢,由以太旋涡的方向与物体内部的场涡之间的关系决定,比如以太旋涡顺逆方向与物体场涡方向一致,两者作用结果是物体场涡流转速度增加,于是物体的时间就变快,反之以太旋涡顺逆方向与物体场涡方向相反,两者作用结果是物体场涡流转速度减慢,于是物体的时间就变慢。自然,具体的以太旋涡与物体场涡之间作用关系导致的时间变化,需由实践中发现与确认。

这里重申的一点是:通过时间机器,是不能回到过去的,只能到达相对于观察者当下的某个未来,且到达那个未来后,就不能再回到原当下这个时刻点。且这个未来有可能就是一瞬间,比如某个人落入地球表面某空域自发形成的以太旋涡,若这个以太旋涡能加速这个人的时间,那么在观察者的宇宙时计量下,会看到这个人衰老加速的场景。这也是人们在生活中看到某人消失的奇异事件发生几十年后,某人又出现,但容颜不变的原因,在于能看到场景的都是时间变慢的场景,而时间变快的场景里,几十年后早就已经没有人的形态了。

太极八卦图,也是一个时间机器原理图:

太极,是以太旋涡;八卦是以太旋涡发生器;黑白子,是落入这个以太旋涡的物体。