人生是一场长途跋涉后的返璞归真（时光旅行的可行性分析）

爷爷的浪漫

2019年爷爷去世之后，我的脑海里经常会出现他在世时的一些画面。这些画面将时间旋转，倒序排开。从他在病床上叫不出我的名字开始，一直到我小的时候和他比谁先吃完饭结束。这些画面在记忆里忽而模糊不清仿佛从未发生，又忽而历历在目恍如昨日。

往事不可追 过往多悲戚

如果从回忆中挑选出一个记忆最深刻的画面，我会毫不犹豫选择那一个仲夏傍晚。那时我刚刚读高中，假期的最后一天和爷爷在客厅聊天。祖孙两人可以谈论的话题并不多，无非是我的学习他的健康，这些聊完之后我们都不再说话，静静地坐在沙发上发着呆，突然爷爷对我说：“老二，快看地上茶几的影子！”我低头看地，看到了这样的一幅画面：傍晚的阳光已经渐渐温和，从客厅的窗户照进来，茶几在阳光下将清晰的影子投在地上，而那影子，竟然以不易察觉却又肉眼可见的速度缓缓移动着。

后来爷爷说了一句让我铭记一生的话：日头（河北方言，也就是太阳的意思）在落，影子在动，时间在走。

爷爷1932年出生，小学读了三年日本人就来了，后来自学当木匠，自学当纸扎匠，在他的一生中，文学从未走进他的人生，可是他却说出了这样一句关于时间的充满了浪漫情怀的话。

我将原因归结于长久岁月带给他的智慧。

关于时光旅行

写到这里，很多读者一定会产生这样的疑问：你这是在写一篇科普文章吗？

其实文首的这些文字，正是促成我写这篇文章的原因，因为爷爷的去世，让我开始思考生命和时间。

在我成为一名物理教师之后，“时间”这个词语作为一个基本的物理概念出现在我的教学中，我和学生们讲牛顿的绝对时空观，讲爱因斯坦的相对论时空观，我一度以为我很了解时间，甚至可以掌控时间，其实不然。

时间这个词之所以令人神往，正是因为它和生命联系在一起。因为时间永不回头，因为生命有限，我们才渴望在有限的时间里获得更高的社会地位，获取更多的物质享受，创造更高级的精神富足。整个人类社会，甚至整个生物界，都在与时间赛跑，都在留不住的时间里挣扎求生。

人类从未停止过探索永生之法，从秦始皇的求仙问药，到现在的基因改造，人们苦苦寻找着打开永生之门的钥匙。在这条看不到尽头的路上，有的人另辟蹊径，开始思考另一种替代方案：永生暂时做不到，能做到掌控时间，实现时光旅行也是一件让人欣喜的事情。

穿越时间可以充盈生命

我不是生物学家，回答不了永生的问题，但是我可以讨论一下时光旅行的事情。

所以，现在的问题是：时光旅行可行吗？

回到过去的可行性分析

我也是对时光旅行充满期待的人，如果可以，我首先想做的就是回到过去告诉曾经的自己，珍惜和亲人在一起的每一分钟，年少的脾气改一改，不要留下太多遗憾。不知道各位读者有没有发现，我在描述自己愿景的时候，其实是在描述时光旅行的一个侧面——回到过去。

时光旅行本身是具有两层含义，回首过去和奔向未来。那么我们就有必要针对这两个侧面分别讨论，先从回到过去说起。

时间的物理概念很抽象，指事件发生的先后顺序。这句话太冰冷了，我们可以对比来看一下物理中“场”的概念：场是一种在空间中可以产生力和能量作用的物质。场的概念可以简化成“场是一种物质”。而按照相同的思路我们可以将时间的概念简化为“时间是一种顺序”。

什么是顺序呢？就是谁先谁后的关系，而这种关系又是如何确认呢？只能是发生之后确认，我们想要回到过去，实际上就是要重新调整已经发生事件的顺序，这可行吗？这就好比你在砌一座房子，当已经砌到房顶的时候，你突然觉得地基上的一块砖不美观，你想换一块，这可行吗？相信很多读者心里面已经有了答案，当然可行，只要我推倒重建，或者将原有的砖抽出来就可以了，但是调整时间会像砌房子一样简单吗？

爱因斯坦的狭义相对论给了我们一些思考。接下来我们要谈到一个概念：光速。可能到这里有些读者已经产生了惧意，但是请相信我，我尽我最大的努力让你可以相对容易接受以下的阐述。

狭义相对论是建立在爱因斯坦一个不确定的假设之上：光速不变。

爱因斯坦的相对论打破了绝对时空观

我们先从一个有趣的故事讲起，第一次世界大战期间，一位法国飞行员在2000米的高空飞行，突然感觉耳边有一个黑色的小昆虫，他伸手抓住一看，竟然是一颗子弹。故事的可靠性暂时无法求证，但是其中却体现出物理学一个非常重要的理论：相对性原理。从理论上分析，故事中的场景是有可能发生的，因为一般步枪子弹的初速度约为800m/s，经过一段时间的飞行，在空气阻力的作用下，其速度有可能降到200m/s左右，而一战时的飞机时速达到200m/s也是可以的，所以当子弹速度和飞机速度相当时，子弹相对于飞机是几乎静止的。这就是相对性原理：当两个物体均对地运动时，如果以其中一个物体为参考，另一个物体的相对速度就是两个物体对地速度的矢量差值。

根据相对性原理，科学家认为光速应该也是如此，于是20世纪初，科学家麦克尔逊和莫雷做了一个太阳光的实验，他们设计了个干涉仪，可精确测量光速。开始前两位科学家是这样想的：由于地球的自转，预计在地球不同角度测量太阳光会有不同速度。但是实验结果却让他们大吃一惊：实验数据精确地显示无论在什么角度测量，光速是不变的。

光速不遵循相对性原理，在任何情况下都是不变的，这个有些诡异地结论给了爱因斯坦灵感，于是基于这一点，他写出了狭义相对论。在接下来的研究中，爱因斯坦又发现了一件让人不敢相信的事情：如果光速不变，当物体运动起来后，时间会变慢，运动越快，时间越慢。

下面这张手绘的图像可以比较直观展现出爱因斯坦的思考过程。

速度越快 时间越慢

图中高速行驶的火车内有一个人A，地面上有一个静止的人B，A打开手电的一瞬间，发出光线，光快速到达车厢的另一端。在这个过程中车厢是完全透明的，A和B的视力也是完全正常的，我们分别站在两个人的角度去观察发生的事情。

对于车内的A而言，光线是在一段时间内走过了X1的路程，也就是车厢的长度；对于地面上静止的B而言，光线是在一段时间内走过了X2的路程，也就是车厢的长度加上车行进的距离。请大家不要忘了一个重要的基础：光速不变。也就是说不管是在A看来，还是B看来，光速都是c=300000km/s，如果分别计算时间的话，我们发现在车厢内的A看来，光行进的时间应该是t1=X1/c，而在B看来，光行进的时间是t2=X2/c，很明显可以看出来，X1一定是更小的，所以车内随车高速运动的人A看到光行进的时间更短一些，虽然感觉有些不可思议，但是事实证明，对于运动起来的A而言，时间变慢了！而且我们可以想象的是，A随车运动的速度越大，他相对于静止的B而言，时间就变得越慢！

讲到这里，我们已经了解到了这样的事实：运动的速度越快，时间就会变得越慢。我们再一次放开我们的想象力，车厢运动的速度达到了光速，光线就永远不可能达到车厢另一端，也就是说对于车厢内的A来说，时间就静止了，如果车厢运动的速度超过了光速，那么时光就倒流了！

各位亲爱的读者，您是不是已经有些欣喜了，我们似乎找到了让时光倒流的方法：运动的速度超过光速。可是我们还忽略了一个重要的结论：目前来看，光速不可超越（以后有机会我会详细解释原因）。那也就是说，目前看来，我们不可能让时光倒流。

往事不可追，过去的就过去了。

就像刚才我们举的砌房子的例子，超越光速对于现在的我们而言，就像是为了一块砖推到整个房子一样不现实，如果真的有一天，我们可以超越光速，那么我们为之付出的代价也是不可想象的。

奔向未来的可行性分析

依据爱因斯坦的结论我们来讨论时光旅行的另一个侧面——奔向未来。

狭义相对论表明：运动足够快，就可以将时间变慢。那么我们假想这样的一个情景：伟大的科学家制造出了一种高速列车，速度非常快，几乎接近光速，你登上了这趟列车，随着列车飞速绕地球运动。就是在这个过程中，神奇的事情发生了：因为你在高速运动，你的时间变慢了，而地球上未登上列车的人们一如往常，他们在时间的流逝中忙碌着。

你在列车中兴奋地计时，一个星期后你终于下车了，打开车门的一瞬间你发现，地球已经变了模样，地球上的其他人已经过了100年。是的，你已经穿越到了100年后，你到了未来。

现在，我可以告诉你，奔向未来是可以的。

我们是不是又重新兴奋起来了，但是悲观的现实又一次让我们泄了气。为了实现可以接受的穿越，我们需要达到的速度非常大，而以目前的技术来看，让人类安全达到接近光速，不仅能源是一个巨大问题，人类身体的承受极限也是一个问题。

但是社会在一直发展，科学在一直进步，我们最起码窥到了一种惊喜的可能性，而可能性就代表着希望，我们人类，不就在有限的生命中靠希望活着吗？

写在最后

关于时光旅行的讨论，远远没有结束。

本文也是我或者一部分人的观点，在追求科学真理的道路上，从来就应该有更多的意见碰撞。

越来越多的科学家在提出大胆的假设，在打破既有认知的道路上披荆斩棘，科学永远没有终点，我们更加看重的是勇敢和无畏的求知欲。

和最爱的人在一起就是幸福

用现在的眼光来看，我们无法回到过去，无法改变过去，那么亲爱读者们，希望你们能在有限的是生命中看到更多的美好，找到我们最应该珍惜的东西，往事不可追，最宝贵的在当下。

愿各位理智而幸福。

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