劉欣淼
在近幾年的影視作品和小說創作中,穿越題材一直保持著極高的熱度,無數讀者和觀眾熱衷于隨著作者的文字在不同朝代間“穿來穿去”,體驗江湖中的愛恨情仇。盡管這在現實生活中是絕對不可能發生的事情,但確實表明了人們對時光倒流一直懷有強烈的探索欲望。難道我們真的不能看到千年前發生的事情嗎?
一個高中生提出了設想:“超過光速飛出地球時觀察到的是時間倒流狀態下的地球嗎?”他基于“我們現在觀察到的星星是幾萬年甚至幾億年前的星星”這一說法,產生了一個大膽的猜想,并且推測:如果在幾萬光年之外的星星上觀察地球,是不是觀察到的就是幾萬年之前的地球呢?
為此,這個高中生提出了一個設想,試圖去驗證這個猜想究竟是否可行。從本質上講,他的設想是想要看到地球上事件的倒放影像,而不是做到實際意義上的時光倒流,也不是討論相對論效應。那么,如何才能看到地球事件的倒放影像呢?
對處于自轉中的地球來說,最早從地球表面射出的光走得最遠。假設一個事件發生過程的時間為8小時,當事件結束,最后一束光射出時,最先發出的那束光已經傳播了極為遙遠的距離,具體來說是8 634 022 790.4千米。這個距離接近60個天文單位,相當于60個日地距離。也就是說,實際上只需要沿著光走過的路徑去追尋,并且精準捕捉到相應的光子,就能形成完整的倒放影像。
但是,這個設想真的可以實現嗎?
知乎博主瞻云分享了自己的見解:如果希望觀察到事件畫面的視角保持不變,并且倒放的速度和正常的速度一致的話,那么在遠離地球時,垂直地球表面的分速度需要穩定在2倍光速。如果分速度介于1至2倍光速,由于捕捉光子的速度減慢,實際上影像的倒流速度也會相應減緩。同理可知,如果是2倍以上的光速收集光子,事件倒流速度將會變快。
因此,當速度可以達到光速的絕對倍數時,這個設想在實驗理論上是可行的。但是實際上,這個設想需要超光速,所以在真實時空中是不存在的。
其實,為了捕捉倒流的畫面,換一個思路就無需受到光速的限制。瞻云提出了自己的設想:在光經過的路徑上布置一系列連續的光子捕捉器。如果最先捕捉到最遠處的光子,就可能形成正畫面;如果最先捕捉到最近處的光子,就可能形成倒放的畫面。這種設想和高中生提出的“追光”設想本質上都是捕捉光子。
然而,問題的關鍵在于,當距離足夠遠的時候,我們實際上根本沒有條件捕捉到足夠數量的光子,更無法形成清晰的、完整的畫面。這一設想在實際操作中面臨巨大的挑戰和限制。
通過深入了解光的理論知識,我們認識到在可見光范圍內,光的能量分布梯度存在顯著變化,不同色彩的光在單個光子攜帶的能量上差距也很大。因此,只有在可見光頻段所記錄的畫面才能展現出足夠多的細節。
這導致了一個關鍵問題:當主要的可見光段被濾過,剩下的電磁波信息都是殘缺的,嚴重缺少細節。即使我們有方法收集到足夠多的光子,最終得到的畫面也是模糊不清的,根本沒有有效信息。
因此,從科學的角度來講,這個高中生提出的設想目前是無法實現的。