时间旅行是如何实现的？

我们经常在科幻作品中看到时间旅行这个词。但是要进行几年的短途时间之旅并不需要时间机器或者虫洞——我们一直在进行时间旅行。时间最根本的性质是变化率，而我们一直都在变化。我们在变老，地球围绕太阳运行，宇宙天体彼此越来越远。

我们用秒、分钟、小时和年来衡量时间，但是这并不意味着时间流逝的速度是不变的。就像水流会因为河道的宽窄而时急时缓一样，在不同的地方，时间流逝的速度也是不一样的。换句话说，时间是相对的。

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但是，是什么让时间沿着从摇篮到坟墓这样的单程路流动呢？这都要归结为时间与空间之间的关系。人类生活在长、宽、高构成的三维空间里，而时间则构成了最重要的第四维。时间不能脱离空间而存在，空间的存在也离不开时间，二者共同构成了时空连续体。在宇宙中发生的任何事件都涉及到时间和空间两个方面。
在本文中，我们将讨论在现实生活中进行时间旅行的方法，以及一些不那么现实的、在第四维中跳跃的方法。
通向未来的时空旅行
【时间旅行是如何实现的？】

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如果你想比周围的人更快地度过几年，你就需要利用时间与空间的关系。全球定位卫星每天都在这么做，它们每天都比地球上的物体多十亿分之三秒。在卫星运行轨道上的时间过得更快，因为卫星离地球比较远。而在地球的表面，地球的质量会使时间变慢。
我们把这种效应叫做引力时间膨胀。根据爱因斯坦的广义相对论，引力在时空坐标系中是弯曲的。天文学家在研究光经过质量极大的天体时，会观测到这种现象。比如太阳，就会因为引力透镜效应，而使直线光束变得弯曲。
这和时间有什么关系呢？记住：宇宙中发生的任何事件都涉及到时间和空间两个方面。引力不仅会拉动空间，也会拉动时间。
你可能注意不到时间流动过程中的微小变化，但是质量足够大的物体会造成比较大的影响——比如说，银河系中心巨大的人马座A黑洞。在这里，相当于400万个太阳的质量存在于一个单一的、密度无限大的奇点上。围绕这个黑洞一段时间（不掉进去），你经历的时间将只有地球上的一半。换句话说，你进行一次为期五年的旅行，回来后会发现地球上已经过了十年。
时间过得快慢，与你的速度也有重大关系。你的速度越接近光速，时间过得越慢。例如，在一列飞速行驶的火车上，钟表的指针移动得就比在站台上的钟表慢。人类旅行者感觉不懂这种差异，但是在旅途结束时，随着火车快速移动过的钟会慢十亿分之几秒。如果这列火车的速度能够达到光速的99.999% ，只要坐火车旅行一年，站台上的时间就已经过了223年。
实际上，这种假设的旅行会让人进入未来。但是怎么回到过去呢？速度最快的星际飞船能够让时钟倒转吗？
通往过去的时空旅行
我们已经说过了，穿越到未来的时间旅行时刻都在发生。科学家已经在实验中证明了这一点，这也是爱因斯坦的相对论的基本观点。你可以穿越到未来，只不过是速度对快的问题。但是怎么回到过去呢？看看夜晚的天空也许可以找到答案。
银河系大约有10万光年宽，所以银河系最边缘的恒星的光可能要经过几万年的时间才能到达地球。遥望星空，你就是在看着时间倒流。天文学家在衡量宇宙背景微波射线时，他们关注的是100亿年以前的原始宇宙。但是，我们还能更进一步吗？