时间都去哪儿了?美国科学家称人生确实可以"多"出来

“时间去哪儿了?”是当下最流行的一句话,又被称“马年第一问”。

乍一问,很多人都会语塞:“哎妈呀,也不知道呀!”

时间去哪儿了,也是科学家永远追崇的课题,很多科研团队发现了时间的奥秘。

世界著名的物理学家、心理学家、生物学家,用多个实验告诉大家:支配所有人的时间,从未有人触碰过的时间,就在那儿。


————————时间从脑子里“漏掉”了————————

“您的时间都去哪儿了?”


纽约城市大学研究生中心的理论物理学教授,世界著名物理学家加来道雄先生,做过一个实验。


他请街上不同年龄段的志愿者们,随机做了一个测试:用自己的方式,预测1分钟时间,再跟实验人员的码表核对。

结果是:年轻人算的时间比较快,通常还没有到1分钟,他们就认为已经到1分钟的时间了;而年长的人,他们通常过了1分钟后,才觉得这是1分钟的容量。所以对年长的人来讲,时间就这么“漏”掉了。

这也是我们大多数人的感受:上了年纪之后,不知道时间去哪儿了。

科学家证明,“时间如白驹过隙”这种体验,并不是飘渺的第六感,而是实实在在受到身体器官控制的——人体内有一只计时器,即便你脱离时钟,仍然能感觉到时间在走。

美国杜克大学脑神经科学教授华伦梅克带领团队,做了一项研究:

他们请被试人员躺进光电子扫描器中,将一些计算时间的问题抛给他们,观察他的脑区的活动状态。团队发现,每个人的大脑里,有一个“秒表”在起作用。

大脑的前面部位,是“秒表”的工作区域,细胞以有规律的方式跳动着,如钟表一样的“滴答滴”,进行神经化学反应 。

这个过程在人不知情的情况下,持续进行,幻化成我们的感觉,就是时间不停地流逝。

那个1分钟的实验表明,随着年纪的增长,大脑内部的时钟变慢了,也就是“滴答滴”的节奏,渐行渐远了。


————————时间确实可以“多”出来————————

那么我们想知道,我们可以让时间慢一点走吗?好消息是,科学家认为这是肯定的。


心理学家验证了:让时间变慢,我们有可能控制它。


心理学家大卫-伊格尔曼博士,进行了一项冒险实验。前来做志愿者的,是一个叫杰西的青年。

科学家们制作了一个感知计时器,电子屏幕上,数字在规律地、非常快地“闪”,在正常情况下,人的大脑没法确定这上面的数字。杰西站在平地上的时候看,“它快得无法辨认。”

然后,杰西从33米高处自由落体,这个高度,相当于12层楼高。他的胸前,绑着大卫的计时器,屏幕上的数字一直在跳动。

杰西第一次坠落到弹力上后,他告诉大卫,他看到了计时器上的数字,是56,事实上数字是50,已经非常接近正确答案。

大卫的推测是:只有时间变慢了,人才能辨别出计时器上快速闪动的数字。

为了证实杰西的时间真的变慢了,大卫建议小伙子再来一跳。

好吧。青年又坠落了一回,这一次他仍然能够看到数字,他读到的是96,事实上计时器上的数字是98。“8”和“6”的造型就差了一点点,这至少说明,杰西的时间,已经慢到可以几乎正确地看到数字。

大卫的这个实验,首次证实了有些人的大脑能够加速,并且能在肾上腺素大量分泌的情况下(当人经历某些刺激,例如兴奋、恐惧、紧张等的时候,会分泌出这种化学物质),比较慢速地看这个世界,这个实验也首次证实了:时间的确会慢下来。

也就是说,如果想拉长你的时间,可以积极地让自己的大脑兴奋起来。


————————时空扭曲犹如"时间机器" 或可克隆任何已存物体————————

科幻小说中,时间旅行往往是一种可以改变历史的方法,比如“回到未来”等,现在研究人员发现时间机器不仅具有在时间轴上前进和后退的功能,还拥有另一个强大的功能,即克隆物体,形成一个完美的副本。事实上我们都是时间旅行者,只不过是向时间轴的前方移动,科学家认为可以通过操纵空间和时间来实现向时间箭头相反的方向移动。


科学家从封闭类时曲线角度出发,发现其可能对时间旅行的物体进行完美的克隆

所有大质量的物体可以导致其周围的时空扭曲,这就像一个巨大质量的球位于曲面上,其附近的球都会沿着测地线向其移动,物理学家提出的时间机器可以弯曲时空,使得时间的箭头指向相反方向,其也被称为封闭类时曲线。根据虫洞理论,可以连接两个遥远的时空,理论上允许宇宙中任何一处到另一处的时空旅行,甚至是到另一个宇宙,在因斯坦广义相对论的框架下,虫洞是缩短宇宙间距离的理想途径。


时间机器向时间反向箭头的旅行也受到限制,任何一个时间旅客不能回到时间机器建造之前的时间点,仅被允许回到时间机器建造之后的时间点。几十年来,科学家一直在探索封闭类时曲线的奥秘,如果该途径可能存在的话,那么将是一个潜在的时间旅行方式,但他们将遇到量子物理学中不可克隆原理的阻挡,也就是说不可完全复制一个量子比特,而在经典物理学中,人们可以找出事物的每一个细节,并且按照某一顺序创造出一个完美的副本,正是由于海森堡不确定性原理的存在,量子物理这样的奇异世界中不可能进行精确的测量行为,对粒子动量和位置的测量无法做到同时精确。

近25年来,英国牛津大学的理论物理学家David Deutsch认为封闭类时曲线可能违反了不可克隆的原理,这就意味着前者允许任何一个物体出现完美的克隆行为,在11月8日发表在物理评论快报上的论文进一步解释了封闭类时曲线挑战不可克隆原理的证据。

可以设想一下,有一台建造于2000年的时间机器,而在3000年时有一个人向其中投入了一封信并在2000年至3000年内的某个时间点上取走这封信,从信的角度看,这封信从这个时代的时间机器进入将来虫洞中,但是却从过去的时间点上出现,美国路易斯安那州立大学理论物理学家mark Wilde和他的同事发现这种情况比以前认为的要复杂很多,其中不止存在一个虫洞行为,可能存在更多的虫洞,在未来和过去间建立了许多通道,进入时间机器内的信封可能在2999年出现,也可能瞬间返回了2998年。

研究人员发现时间机器内部有可能对任何在时间轴上移动的物体进行精确的复制,包括它的量子细节,对此物理学家David Deutsch认为并不可认为时间机器就会违反不可克隆原理,相反的是,根据该模型,也可能认为封闭类时曲线是需要改进的。


————————时间机器走出荧屏成现实 揭秘早期宇宙怪物天体————————

据国外媒体报道,在21世纪这样具有人类文明迄今最高端的宇航技术以及发展最迅猛的时期,也是一个充满想象力的年代,各种科幻小说中充满了关于时间机器的描述,然而,虽然我们目前对时间机器的构思仅仅是停留在科幻阶段,但是在我们现实生活中确实有“时间机器”的存在。作为一名天文学家是幸运的,因为天文望远镜就是一台“时间机器”,是一台研究宇宙过去的时间机器。近日,著名的《自然》杂志刊登了一篇论文,介绍了我们对早期宇宙的研究成果以及在宇宙诞生之初的存在的“怪物天体”。

由天文学家丹尼尔(DanIEl Mortlock)领导的一个研究小组在南非的一处射电望远镜开展研究工作,旨在这个夏天内探讨在早期宇宙中存在的氢。其中的一个合作研究人员在进行邮件交流时也提到了在遥远的宇宙空间中存在的类星体以及类星体周围的空间环境


研究人员提到的类星体编号为ULASJ1120+0641,使用位于美国夏威夷的双子座北站天文台,其与位于智

存在宇宙早期的巨型黑洞

利的南站天文台共同组建了横跨赤道的天文观测网。而有北站天文台于去年的11月份记录了这个类星体的光谱分析数据,同时测量到其红移值达到了7.085。这意味着,这个遥远的类星体存在于宇宙诞生之后的7亿年内,也是就是在130亿年以前,这个时期的宇宙中发生了哪些重大的事件,我们对此还知之甚少,而对这段宇宙时期的研究也成果显然是具有跨时代的意义,这同时也说明了,天文望远镜的确是一台“时间机器”,让我们看到了过去。


在宇宙诞生的初期,极高的温度使得电子和质子以离子态的形式存在,随着宇宙的温度逐渐冷却下来,这些电子和质子就会复合成中性氢原子,这时候的宇宙空间就是几乎呈中性,这与我们目前宇宙空间高度电离的事实是相反的,因而,宇宙在早期时存在一个再电离的过程,这个过程是当宇宙中第一代恒星出现时,恒星发出光使得周围宇宙空间产生电离,而在类星体的周围,这些中性氢也会被电离,这个过程被认为是星系形成和演化阶段的重要时期,同时我们对这段早期宇宙也是知之甚少。

目前,包括南非射电望远镜在内的多个地面观测站正在寻找这些氢的信号。并针对不同红移的天体进行不同的调整。有几个观测到的类星体红移值达到了6左右,这大概是对应宇宙大爆炸之后的10亿年,这段时期也就是再电离过程的结尾阶段了。但是,根据宇宙微波背景辐射的研究显示,再电离过程持续了很长的一段时期,因而,我们将所有红移值在12以内的所有相关天体进行的频率覆盖。

然而,天文学家可进一步对类星体ULASJ1120+0641进行观测的时候,看起来其不同于红移值为6的其他天体,在其周围还存在着相对较多的中性氢,大约到达了10%的量。当然,仅仅是一个类星体的观测数据并不能说明再电离时期比理论中的延长了,这仅仅是个初步的开始,更多的分析结果得出在这个时期的宇宙中,恒星等天体周围还存在着10%以上的中性氢,那才能得出再电离过程比想象中的要长。诸如此类的研究目前在多个天文台进行,试图通过类星体的光谱分析推测出在再电离时期的宇宙中的奥秘。

针对这个研究发现,天文学家丹尼尔认为这个结果并不是非常地惊讶,在不久前也曾有一篇关于早期宇宙类星体红移的研究中提到,我们可能不会观测到足够数量的类星体来支持在红移值达到6的那段宇宙时期还存在着大量的未被电离的中性氢,而如果红移值是为5呢,红移值5的宇宙时期若观测到比这个情况还多的中性氢原子,那又如何解释宇宙的再电离过程所对应的宇宙时期呢,而这个情况也许会更低,再电离的的过程或许会更长。

而对这颗类星体ULASJ1120+0641中更加引人注目的是其中所蕴藏的黑洞的能量大小。根据天文学家的观测估计,其质量大约是我们太阳质量的20亿倍。这个级别的黑洞在我们今天的宇宙应该说并不是什么稀奇古怪的东西,超大质量黑洞经过百亿多年的宇宙演化,对现今而言并不罕见。然而,这个级别的黑洞在宇宙诞生后的7.7亿年就出现,这个规模在当时的宇宙中还算是一个“怪物级”的天体,而达到这一级别的需要来自更大质量的恒星死亡事件。

但是,也有其他的天文学家认为,这个在早期宇宙中存在的“怪物级”黑洞是由许多小黑洞合并而成的。但是,无论是哪种方式形成的,可以肯定的是,在这个时期的宇宙空间中确实存在着这样一个大黑洞,这对那些宇宙理论学家来说是个不眠之夜。

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