以接近光速的速度在太空旅行10年，回到地球後會是什麼景象？

某種程度上來說，地球上的男女老幼都是時空旅行者，無論喜歡與否，我們都要持續前進，完成從出生到死亡的過程，無法回頭，而且也無法窺探未來的樣子！

但真的如此嗎？如果我們能回到遙遠的過去見證某些事件，或者前往遙遠的未來看看我們的命運，會是什麼景象？請想像若是我們能看著歷史呈現在眼前，那可能會帶給我們什麼教訓，或者如果有機會的話，我們能如何改變自己的人生。

對許多人來說，人生最大的傷痛就是失去摯愛的人，小時候與祖母共度的時光，幫助塑造出今天的我們，相信很多人經常盼望能再次見到自己的祖母，，或是回到過去讓她看看我們，看我們長大成人的樣子。

這似乎是個不可能的夢想，但真的是這樣嗎？科學能找到方法來拆除現在與過去之間的壁壘嗎？時空旅行可行嗎？要找到答案就必須先了解時間的特性，這比聽起來困難多了。

我們根深蒂固的認為時間有方向性，就像個箭頭。我們在思考時間的特性時根本無法想像其他的可能，這讓我們感到驚訝，因為過去與未來不同的這個概念並不存在於基本的物理定律中。在物理定律的深處，無論是根據牛頓或者愛因斯坦，甚至是量子力學，時間是雙向的。

如果拿一部地球環繞太陽運行的影片，把它倒帶播放給你看，你也看不出來，因為看起來都一樣，只有在觀察擁有非常多粒子的複雜龐大系統時，你才能輕易看出差異。如果我打破蛋殼，然後炒蛋，你可以看出時間是向前的，如果我將影片倒帶，蛋又變成了液體，你就知道在現實世界中，那是不可能的。

所以那是在倒帶播放，這就是時間的箭頭。時間的箭頭總是向前進行的，從大爆炸開始，但如果物理定律適用於向前及向後，這樣時空旅行就有可能了嗎？時間或我們的人生歷程可以加速，減速，甚至倒轉嗎？

這裡有一種時光機。俄羅斯太空人克立可利夫是世界上最偉大的時空旅行者，克立可利夫以17000英里的時速度過了803天，他在地球的重力場之外快速移動，所以他的時間會過得比我們慢，因為時間流逝速度不同，這讓他曾前往到未來，到了48分之一秒後。

48分之一秒聽起來也許不多，但如果給他更多地動力，讓他能移動的更快，接近光速，也就是大約6億7000萬英里的時速，情況就會發生變化。如果持續旅行億年，等他回來時就會發現雖然對他來說只過了12個月，但地球已經過了10年。

還有另一種時光機，它讓某些物質移動的比火箭還快，它就是歐洲的大型強子對撞機，世界最大且最快的粒子加速器。史蒂夫-納恩是麻省理工學院的物理學教授，利用大型強子對撞機，納恩及其他數千位科學家就能讓原子進行時空旅行，他們用的是質子，將他們加速到緊接光速，讓後讓它們碰撞在一起，由碰撞爆炸產生的次原子粒子只能存在大約十億分之一秒，但是在大型強子對撞機里，那個十億分之一秒相對於我們的時間來說會比較長。

歐洲核子研究委員會的大型強子對撞機就像是時光機，由於物理學的有趣特性，速度並不像你所認為的那樣，速度在一般的情況下是正常的，但是在極高的速度下則是有極限的。所以在環狀管內的質子是以接近光速的速度前進，無法再快了，出現的情況會是，它們的時間開始變慢，它們的時距會比我們的長，所以就某種意義而言，在環狀管里移動的質子，它們的時間會比我們的慢，因此相對於我們而言，它們就是時空旅行者。

在對撞機里時空旅行的質子，證明了我們也能前往到遙遠的未來。以接近光速前進的太空船，飛向太空進行為期十年的任務，對太空船上的人來說，就是經過十年，但是在地球上，則是已經過了1000年，太空人將回到一個截然不同的未來世界。前往未來的時空旅行是可能的，但這只是單程的旅程嗎？我們能實現回到過去及前往未來的夢想嗎？

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