全球定位系统或 GPS 通过与位于高地球轨道上的几十颗卫星组成的网络进行通信 ， 帮助我们准确了解自己所在的位置 。 这些卫星从 12500 英里（20100 公里）外环绕地球 ， 以 8700 英里/小时（14000 公里/小时）的速度运行 。
根据狭义相对论 ， 一个物体相对于另一个物体移动得越快 ， 第一个物体经历的时间就越慢 。 根据美国物理学会出版物《Physics Central》的描述 ， 对于带有原子钟的 GPS 卫星 ， 这种效应每天减少 7 微秒 ， 即百万分之七秒 。
然后 ， 根据广义相对论 ， 靠近像地球这样的大引力质量中心的时钟比距离较远的时钟走得更慢 。 因此 ， 《Physics Central 》补充说 ， 由于与地表时钟相比 ， GPS 卫星离地球中心的距离要远得多 ， 因此每天 GPS 卫星时钟又增加了 45 微秒 。 结合狭义相对论计算得出的负 7 微秒 ， 最终结果是增加了 38 微秒 。
这意味着 ， 为了保持精确定位您的汽车或电话所需的准确性 ， 又或者说 ， 由于该系统由美国国防部运行 ， 因此是一架军用无人机——工程师必须在每颗卫星的一天中额外计算 38 微秒 。 船上的原子钟在比地球上的同类时钟多运行 38 微秒之前不会跳到第二天 。
鉴于这些数字 ， GPS 卫星中的原子钟需要七年多的时间才能使自己与地球时钟不同步 ， 眨眼时间就可以了 。 （科学家经过计算：如果你估计眨眼持续至少 100000 微秒 ， 如哈佛有用生物数数据库确实如此 ， 这些 38 微秒的变化加起来需要数千天 。 ）
这种时间旅行似乎与凯利兄弟的年龄差距一样微不足道 ， 但考虑到现代 GPS 技术的超高精度 ， 它确实很重要 。 如果它能与头顶上呼啸而过的卫星通信 ， 你的手机就能以惊人的准确性确定你在空间和时间上的位置 。
据 NASA称 ， 广义相对论还可能提供让旅行者回到过去的情景 ， 但这些时间旅行方法的物理现实绝非易事 。
虫洞是理论上穿过时空结构的“隧道” ， 可以将现实中的不同时刻或地点与其他时刻或地点连接起来 。 也被爱因斯坦-罗森称为白洞 ， 与黑洞相反 ， 关于虫洞的猜测比比皆是 。 但是 ， 尽管在科幻小说中占据了大量空间（或时空） ， 但在现实生活中并没有发现任何类型的虫洞 。
俄勒冈大学理论物理学教授 Stephen Hsu说“没有人认为我们会很快找到虫洞 。 ”
原始虫洞预计在隧道“口”处只有 10^-34 英寸（10^-33 厘米） 。 以前 ， 人们认为它们太不稳定 ， 任何东西都无法穿过它们 。 然而 ， 据 Live Science 报道 ， 一项研究声称情况并非如此 。
该理论表明虫洞可以作为可行的时空捷径 ， 由物理学家 Pascal Koiran 描述 。 作为研究的一部分 ， Koiran 使用了 Eddington-Finkelstein 度量 ， 而不是之前大多数分析中使用的 Schwarzschild 度量 。
过去 ， 无法通过假设的虫洞追踪粒子的路径 。 然而 ， 使用 Eddington-Finkelstein 度量 ， 物理学家能够做到这一点 。
Koiran 的论文于 2021 年 10 月在预印本数据库arXiv中进行了描述 在发表在《现代物理学杂志》D 之前 。
虽然爱因斯坦的理论似乎让时间旅行变得困难 ， 但一些研究人员提出了其他可以让时间来回跳跃的解决方案 。 这些替代理论都有一个主要缺陷：据科学家所知 ， 一个人不可能在每种解决方案所需的那种引力拉动和推动下幸存下来 。
无限圆柱理论
天文学家 Frank Tipler 提出了一种机制（有时称为Tipler Cylinder) 在那里 ， 人们可以把质量是太阳质量 10 倍的物质卷成一个很长但密度很大的圆柱体 。 安德森研究所一家时间旅行研究机构将这个圆柱形容为“一个穿过意大利面条工厂的黑洞” 。
根据安德森研究所的说法 ， 在这个黑洞意大利面以每分钟几十亿转的速度旋转后 ， 附近的一艘宇宙飞船——沿着围绕圆柱体的非常精确的螺旋——可以在“封闭的、类时间曲线”上及时倒退 。
主要问题是 ， 为了使 Tipler Cylinder 成为现实 ， 圆柱体需要无限长或由某种未知物质制成 。 至少在可预见的未来 ， 无尽的星际面食是我们遥不可及的 。
时间甜甜圈
以色列海法以色列理工学院的理论物理学家阿莫斯·奥里 (Amos Ori) 提出了一个由弯曲时空构成的时间机器模型——一个由普通物质球体包围的甜甜圈形真空 。
“机器本身就是时空 ， ”Ori说“如果我们要在太空中创造一个像这样的扭曲区域 ， 让时间线自行闭合 ， 它可能会让后代回到我们的时代 。 ”
Ori 的时间机器有一些注意事项 。 首先 ， 过去的游客无法穿越到时间甜甜圈发明和建造之前的时代 。 其次 ， 更重要的是 ， 这台机器的发明和建造将取决于我们随意操纵引力场的能力——这一壮举在理论上可能是可行的 ， 但肯定超出了我们的直接能力范围 。
推荐阅读
- 解决绝对零度，为何人类无法创造出绝对零度？
- 学习院士王承书弘扬科学家精神ppt
- 雪花的周长比地球直径还长？数学家精确推理证明，雪花的周长更大
- 传说中的龙凤生物，和暗物质有关？我国高科技悟空号或可揭晓答案
- 你知道吗？打嗝造成了全球近三分之一的人为甲烷排放
- AbMole科研-地形线索通过独特的细胞机械感应途径引导细胞极化
- 科学家发现，数十亿年前不应该存在的东西，史前文明真的存在吗？
- 五个拯救地球的好主意，你看好谁？
- 爱因斯坦和杨振宁，为何会怀疑世界有造物主？真有人在安排一切？