盤點現代科學解不開的3個未解之謎，時光能倒流嗎？

1、「超光速」會顛覆相對論嗎？

在經典物理中，判斷任何物體的運動狀態，都需要選定一個參照物。對於同樣的運動物體，假如選取的參照物不同，得到的結果就不一樣。

按照這個思路，我們可以推測光速並沒有絕對值。假如一束光向你照過來，初始速度為C，當你以速度V向著光源的方向運動時，那麼以你為參照物，光速就會變成C+V；而當你朝背著光源的方向運動時，你眼中的光速就應該是C-V。如果情況是這樣的話，那麼就不存在「超光速」的問題了。

然而1886年，美國物理學家阿爾伯特·麥克爾遜和愛德華·莫雷進行了物理學史上赫赫有名的「MM實驗」，有了一個驚人的發現：在地球朝著不同方向運動時，檢測到的光速竟然沒有絲毫變化。這意味著，經典物理學的推測完全錯誤，不管你是在朝著光源運動，還是在向垂直於光源的方向運動，或者在背著光源運動，你看到的光速絲毫不會發生變化，都保持著恆定的速度C。

後來愛因斯坦用「狹義相對論」解釋了這一現象。愛因斯坦說，高速運動物體的時間流速會變慢，自身的長度會縮小，正是因為時間和空間存在這樣的彈性，才導致不管你在哪裡、從哪個方向見到的光，它在真空中的傳播速度都是大約每秒30萬公里，從來不會發生變化。

但相對論有這樣一個前提：真空中的光速C是一個絕對量，是一切物體運動速度的極限，也是一切實在的物理作用傳遞速度的極限。愛因斯坦說，世界上不存在「超光速」的運動物體和信息傳輸，這是相對論的基石。然而「超光速」 真的不存在嗎？

相對論的這個前提，現在已經被量子論中的「EPR實驗」推翻了。「EPR實驗」是1935年愛因斯坦與兩位同事發表的一個旨在推翻量子論「哥本哈根解釋」的思維實驗。愛因斯坦指出，假如哥本哈根解釋是對的，那麼分裂的兩個小粒子之間即使相隔幾十億光年，也必定會存在某種即時聯動，但相對論規定了任何信息的傳輸都不可能超過光速，宇宙中不存在超距作用的因果關係，所以小粒子之間超越光速的即時聯動是根本不可能的，哥本哈根解釋肯定有問題。1982年，法國物理學家阿萊恩·阿斯派克特帶領一個小組

2、「暗能量」存在嗎？

按照現有的科學理論，宇宙的構成可以分為三個部分：空間、物質和能量，愛因斯坦的引力理論——廣義相對論，把這三者緊密聯繫在了一起。引力是衛星、行星、恆星運動的主要原因，一個物體施加給其它物體的引力大小，只取決於它們的質量和距離，因而只要觀察物體在空間的運動，就可以計算出引發這一運動的質量大小。

比如在太陽系中，太陽質量所產生的引力，拖拽著各大行星繞著它轉動。離太陽越近的行星受到的引力越大，保持軌道所需要的運動速度就越快。根據引力方程，只要知道了行星圍繞太陽旋轉的速度，以及它們之間的距離，就可以計算出太陽的質量；或者也可以根據後兩者的數據，反過來計算行星的軌道。

廣義相對論在計算太陽系各星體的質量和它們的軌道方面取得了成功。從理論上說，廣義相對論的運用應該不僅僅適用於太陽系，同樣可以擴大到星系層面，能用來解釋星系質量與星系內恆星的運動速度之間的關係。因為一個星系中的大部分恆星都處在星系盤上，在不斷地圍繞著星系中心運動，這和行星在圍繞著太陽轉動沒有什麼兩樣。

然而問題出現了。在所有的觀測中都發現了同樣的情況，那就是星系的質量與星系內恆星的運動速度不匹配，根據引力方程計算的結果，星系必須擁有比現在大得多的質量，才有可能將這些恆星保持在它們現有的軌道上。這些質量到哪裡去了呢？科學家們猜測，星系中應該存在著一類我們看不見的物質，那就是「暗物質」。

這些暗物質自身不發射電磁輻射，也不與電磁波產生相互作用，這樣我們就無法感知到它，只能通過引力產生的效應猜測它可能存在。

「暗能量」的發現照樣跟引力有關。人們想，從引力的角度來看，既然宇宙中的每一個部分都被其它部分吸引著，那麼它應該能夠遏制宇宙的擴張。然而我們觀測到的事實卻是，宇宙正在加速膨脹。這一事實暗示著，必定存在一種東西，在推動著宇宙的膨脹，它是不同於已知的物質、能量和暗物質的東西，人們把它稱為「暗能量」。對於暗物質是否真的存在，人們其實沒有絕對的把握。因為還存在另外一種可能。

3、時光能倒流嗎？在2000多年前，孔老夫子在岸邊看到河水沒 日沒夜流個不停，感慨時光如流水，奔騰 不息，一去不返，《論語》中留下了這樣 的記載：「子在川上日：『逝者如斯夫！不舍 晝夜』。」 最陌生的是最近的你。有時候你最熟悉的 人在關鍵時候做出的事情，會讓你感覺到 根本就不認識他。在日常生活中一些你十 分熟悉的概念也是如此，比如「時間」。 「時間」是什麼？這個概念似乎每個人都清 楚得很，但實際上卻未必如此。 很久以前古人就已經意識到，有些事物的 存在很短暫，如天上的白雲蒼狗，有些事 物的存在長得不可思議，比如天上的那輪 明月，從古到今都是同一個模樣。也許就 是因為觀察到了事物運動變化的長短差異 ，才讓古人們產生了「時間」的概念。 古人們發現，計量時間的最好辦法，是找 到一些以固定的周期循環變化的事物來做 參照。於是不管在地球上的哪一個角落， 人們都不約而同地採用了同樣的解決方案 ，那就是把一個春、夏、秋、冬四季輪迴 稱作一年，把一個朔望月的循環稱作一月 ，把一個晝夜交替稱作一日，現在我們知 道那分別代表著地球繞太陽公轉一周、月 亮繞地球公轉一周和地球自轉一周。 為了準確計量時間，古人發明了「日晷」、「 漏壺」等計時工具。後來隨著技術的進步， 出現了更精密的儀器——鐘錶，現在最精確 的原子鐘，2000萬年內誤差不超過1秒， 可見人類對於時間的把握，已經達到了何 等精準的地步。 到了這一步，人們對於時間的認識似乎已 經是毫無懸念了。 然而事實果真是這樣嗎？不，對於時間， 人們其實還存在著一大堆的疑問。 從常識上看，事物總是有開端的，那麼時 間是從什麼時候開始的呢？大爆炸理論說 宇宙誕生於137億年前，那麼時間就是從「 奇點」開始的。 但在奇點之前呢？奇點之前的時間是怎樣 的？物理學家們往往以「宇宙誕生之前的時 間沒有意義」的含糊其詞來搪塞，其實是回 答不出來。時間起始之前還有時間嗎？難 道真像那些被問到「創世之前上帝在做什麼 」的教徒們回答的那樣：「那時上帝正在為 問這類問題的人準備地獄」？ 在以往人們的印象中，時間是在均勻流動 著的。假如把宇宙演化比作是一場規模宏 大的電影，那麼它的播放速度是恆定的， 而且停不下來。 但愛因斯坦的相對論打破了這一觀念。相 對論表明，物體的運動速度越快，或者引 力場越強，它的時間流速會變慢。你能想 象嗎？宇宙飛船上的時鐘「滴答」一下，和地面上的時鐘「滴答」一下，它的時間長度 是不同的！假如你乘坐接近光速的飛船去 茫茫宇宙中探險，10年後回到地球時，地球上有可能已經過去幾千年了！ 運動速度越快，時間流速就越慢，當運動 速度達到光速後，時間就完全停止了。古 往今來，不知有多少的帝王將相奢求永葆 青春，長生不老，希望時間這把殺豬刀對 他們刀下留情，看來這並非完全是不切實 際的幻想。 宇宙演化的這場電影原來不一定是勻速播放的，它可以慢播、快播，甚至還可以按 暫停。這一事實大大出乎人們原先的意料 之外，也就不由地會想到一個更深層次的 問題：它能不能倒播呢？既然能夠永葆青 春，那可不可以返老還童呢？ 時間的控制按鍵掌握在誰手裡？時光能夠 倒流嗎？ 現代科學無法回答。

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