时间旅行其实是爱因斯坦广义相对论的附属产物。
在广义相对论提出之前，人们都认为时间是绝对的，就像孔子所说：逝者如斯夫，不舍昼夜。所有人，整个地球，整个宇宙万物，都在同一时间尺度下，浩浩荡荡奔向不可预知的未来。
但在爱因斯坦的相对论下，时间却是相对的，可以收缩和伸展，每个人都可以有自己的时间，每个人都可以以自己为坐标，建立自己的时间体系，时间可以快，也可以慢，如果每个人身上都有一个钟表的话，在相对论里并不要求它们完全走得一致。这就为人们玩味时间概念，甚至操控时间留下了丰富的空间。
1935年，爱因斯坦和罗森发表了一篇论文，证明广义相对论允许存在一个叫“桥”的东西，把时空卷曲起来，人们可以利用它进行时间旅行，这个“桥”就是后来我们所熟知的“虫洞”。也就是说，要进行时间旅行，必须要把时空卷曲起来，制造一个虫洞，换言之，只要能把时空卷曲成虫洞，人们就有可能找到时间旅行的办法。
下面就来看看，霍金是如何证明时空可以卷曲成允许时间旅行的虫洞的。
霍金认为，要卷曲时空，首先要证明时空是可以卷曲的，这一点早在上世纪初，人们通过日食中太阳被月球挡住的时机，观察和测量本该被太阳挡住的星光而得到证实，现在时空是卷曲的几乎已经成了人所共知的事实。
既然时空可以卷曲已得到验证，那么如何把它卷曲成允许进行时间旅行的虫洞的样子呢？经过计算，霍金证明了，要形成虫洞，必须要有一个由负能量密度物质构成的负曲率的时空区域，如同马鞍面一样。而我们宇宙中通常的物质只具有正能量密度，赋予时空以正曲率，如同球面一样。既然一无所有的真空的能量密度都仅仅是零，在这个宇宙中似乎不可能存在负能量密度的时空区域，看来时间旅行在这个宇宙中可以偃旗息鼓了。
就在我们几乎绝望的时候，量子力学挺身而出，它指出：真空并不是空的，其间充斥着无数微小的虚光子，不断地成对产生并在瞬间湮灭，这些虚光子有不同的波长。假如把两个不带电的距离很近的平行金属板放进真空，由于金属板对光子起到了类似镜子的作用，那些波长的整数倍不等于金属板之间距离的光子，由于波在反复震荡中被抵消，就会排除出去；而波长的整数倍恰好等于金属板之间距离的光子，则可以留在金属板之间。这就造成金属板间的光子少于外面的光子，其他波就会产生使金属板相互聚拢的力，金属板靠得越近，两者之间吸引力就越强，这种现象就是所谓的卡西米尔效应。1996年，物理学家首次对它进行测定，实际测量结果和理论计算结果十分吻合。
霍金从已经被验证的卡西米尔效应得出结论，由于其它波长的虚光子被排除出去，在金属板之间的虚光子会比其它地方数量少，但其它地方“空虚的”的空间的总能量密度必须为零，所以金属板之间的能量密度就成了负的。也就是说量子力学允许在一些地方存在负能量密度，并且得到了实验验证，那么时间旅行所需要的时空卷曲成虫洞也就有可能实现了。
科学研究越深入，问题就越复杂抽象，科学家们不得不通过建立复杂的数学模型来进行计算和思考。霍金对时间旅行可行性的证明，既有数学模型的计算，又有思想实验的探索，最难能可贵的是还有具体实验的验证，虽然依旧是遥不可及的梦，毕竟为人类迈出了实现梦想的第一步。
需要指出的是，后来霍金排除了人可以逆时旅行，回到过去的可能，给了那些摩拳擦掌，准备通过时间旅行回到过去作弊的人当头一棒，理想很丰满，现实很骨感，而过去，则只有痛彻心扉感！
联系客服
