一般而言，根據(jù)愛因斯坦的狹義相對論，任何物體通過空間時(shí)的絕對速度是沒有意義的，因?yàn)樵谔罩袥]有合適的慣性參考系統(tǒng), 可以作為測量銀河速度的依據(jù)(運(yùn)動的速度, 總是需要與另一個(gè)物體比較才能量度)。
因?yàn)楦飨蛴钪嫖⒉ū尘拜椛浞浅５木鶆? 只有萬分之幾的起伏. 所以就讓喬治·斯穆特想到了一個(gè)方法, 就是測量宇宙微波背景輻射有沒有偶極異向性。
在1977年, 美國勞倫斯伯克萊國立實(shí)驗(yàn)室的喬治·斯穆特等人, 將微波探測器安裝在U-2偵察機(jī) 上面, 確切地測到了宇宙微波背景輻射的偶極異向性, 大小為 3.5±0.6 mK, 換算后, 太陽系在宇宙中的運(yùn)動速度約為 390±60 km/s, 但這個(gè)速度, 與太陽系繞行銀河系核的速度 220 km/s 方向相反, 這代表銀河系核在宇宙中的速度, 約為600 多km/s。
有鑒于此，許多天文學(xué)家相信銀河以每秒600公里的速度相對于鄰近被觀測到的星系在運(yùn)動，大部份的估計(jì)值都在每秒130～1,000 公里之間。如果銀河的確以每秒600公里的速度在運(yùn)動，我們每天就會移動5,184萬公里，或是每年189 億公里。相較于太陽系內(nèi)，每年移動的距離是地球與冥王星最接近時(shí)距離的4.5倍。銀河在空間中運(yùn)動的方向是指向長蛇座的方向。
■2003年9月，科普雜志《牛頓科學(xué)世界》以“時(shí)間機(jī)器何時(shí)起程”為題，報(bào)道了澳大利亞物理學(xué)家保羅·戴維斯提出的時(shí)間機(jī)器的制造方法。
■2004年4月20日，美國宇航局將一顆歷時(shí)45年研發(fā)而成的“引力探測-B”科學(xué)衛(wèi)星發(fā)射上天，它要以前所未有的精度，驗(yàn)證愛因斯坦的廣義相對論中所預(yù)言的時(shí)空扭曲是否真的存在。
■人們不知道“引力探測-B”是會給愛因斯坦的理論再添一塊基石，還是將動搖并從根本上改變我們對宇宙以及時(shí)空的認(rèn)識；而保羅·戴維斯和無數(shù)的科幻迷們，同樣迫切地期待它的答復(fù)：時(shí)空之旅能否成行。
□當(dāng)人們開始科學(xué)地觀測宇宙時(shí)，相信絕大部分人在太空四處遨游的夢想也會隨之破滅，因?yàn)樘煳膶W(xué)家告訴我們：宇宙之大大到我們幾乎無法想象！
我們所處的銀河系，仿佛是一個(gè)涌動著激流的巨大無比的漩渦，無數(shù)恒星依靠引力在這里聚攏，在銀河系中像太陽一樣的恒星約有2000億個(gè)，而宇宙中的星系，以人類目前的觀測大概是500億到1000億個(gè)，這著實(shí)讓人類嘆為觀止。
專家江曉原介紹說，我們現(xiàn)在的航天能力，就好像在一個(gè)大都市里，我們剛剛從某幢房子的門走出去，圍著這房子繞了一圈。對整個(gè)城市來說這樣的圈子實(shí)在是太小了。今后如果要遨游宇宙，靠目前的航天手段，甚至我們今天能夠想象的航天手段都是不可能的，一定要靠時(shí)空旅行，這是事實(shí)。專家認(rèn)為之所以要改變時(shí)空結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)空旅行，是因?yàn)槿绻凑諅鹘y(tǒng)的加速思想，即使把現(xiàn)有的航天器提速到接近光速，遨游宇宙也是不可能的。比如離銀河系最近的是仙女座星系，在晴朗的夜空中肉眼就可以看到它，仙女座星系也被稱為草帽銀河，它的樣子就像一頂漂亮的西班牙草帽。然而我們要到達(dá)那頂草帽，即使以光速前進(jìn)也要走230萬年。
1997年，根據(jù)美國著名天文物理學(xué)家卡爾·薩根的科幻作品所改編的科幻電影《接觸未來》被搬上銀幕。
薩根希望講述一個(gè)人類與外星人接觸的故事，但對人類如何到達(dá)外星的方法，他也設(shè)想不出來。后來的書中就只好這樣處理，讓外星更先進(jìn)的文明通過無線電傳授給地球人一種制造一臺時(shí)間機(jī)器的方法，它可以在地球與天琴座α星之間建立便捷的通道。在電影中女主人公登上了一艘飛船，她的腳下是轉(zhuǎn)動的機(jī)械臂，仿佛是進(jìn)入了一個(gè)巨型離心機(jī)的渦輪之中。在影片中人們看到女主人公乘坐時(shí)間機(jī)器，飛速進(jìn)入到一條五彩斑斕的隧道中，最終她終于來到了天琴座α星。
天琴座α星就是中國人非常熟悉的織女星。而從地球到織女星以光速也要走26年。江曉原介紹說，像電影里所描述的那種到天琴座去一個(gè)來回，在地球上呈現(xiàn)的時(shí)間只有1秒鐘，這就是利用了時(shí)空旅行的手段。
□100年前，愛因斯坦提出了著名的狹義相對論，根據(jù)狹義相對論可以作出一些驚人的推斷，例如：如果人能夠以接近光速旅行，那么時(shí)間對于他來說就會停滯。
從古代古希臘甚至更早的時(shí)候，人們就對時(shí)間進(jìn)行了很多種思考，但是真正從科學(xué)上把時(shí)間和空間聯(lián)系在一起，并提出一種時(shí)空理論，還是從1905年愛因斯坦的狹義相對論開始。他首次提出一個(gè)概念，時(shí)間和空間這兩者不是彼此無關(guān)的。比如說隨著人們運(yùn)動狀態(tài)的變化，時(shí)間和空間在不同的參考系里會有些可能以前沒有想到的變化，這種理論實(shí)際上給人們改變觀念里的樸素的那種時(shí)間永遠(yuǎn)不變、空間永遠(yuǎn)不變的看法，提供了科學(xué)的支持。
年輕的愛因斯坦最喜歡觀察樹林中的光影，在狹義相對論中，它的核心是光速恒定，它認(rèn)為不論光源以多快的速度移動，也不論觀察者以多快的速度向什么方向移動，光速永遠(yuǎn)不變。所有的運(yùn)動，甚至?xí)r間本身都必須與之相對應(yīng)，由此愛因斯坦首次提出時(shí)間是相對的。 1971年，物理學(xué)家理查德·基廷和喬伊·哈夫勒將4個(gè)極為精確的原子鐘放在一架普通航行的飛機(jī)上，當(dāng)飛行之后，這些原子鐘與放在地面的原子鐘相比，發(fā)現(xiàn)的確慢了59納秒。它不僅證明狹義相對論完全正確，也說明人們通過坐飛機(jī)來長壽，理論上是可行的，所不同的是效果太微弱了。
但是在粒子加速器里，狹義相對論所預(yù)言的時(shí)間膨脹的效應(yīng)就不那么微弱了，在美國長達(dá)40公里的粒子加速器，當(dāng)次原子粒子穿越這個(gè)巨形裝置的時(shí)候，他們可以被加速到光速的90%以上，在這樣的速度下，時(shí)間的變化明顯出現(xiàn)了。正如狹義相對論計(jì)算所得出的，疾馳的粒子質(zhì)量增加了，而在正常情況下壽命很短的粒子，存在時(shí)間大大增長。這證明對這些粒子來說，時(shí)間變慢了。
□對于時(shí)空旅行來說，廣義相對論出現(xiàn)后產(chǎn)生的最重要影響就是提供了允許回到過去的蟲洞理論。按照霍金對蟲洞的描述，它是溝通宇宙之間的細(xì)長的時(shí)空管道。
1915年，愛因斯坦更為深奧的廣義相對論問世，廣義相對論把引力、空間、時(shí)間這幾者聯(lián)系起來，預(yù)言引力會使時(shí)空發(fā)生彎曲，就像保齡球壓在一張條格床單上，星體的質(zhì)量會使周圍的時(shí)空發(fā)生翹曲。
1919年，人們通過觀察日食發(fā)生時(shí)星光的變化，發(fā)現(xiàn)太陽的引力的確會使星體的光線發(fā)生彎曲。
對于時(shí)空旅行來說，廣義相對論出現(xiàn)后產(chǎn)生的最重要影響就是提供了允許回到過去的蟲洞理論。按照《時(shí)間簡史》中霍金對蟲洞的描述，它是溝通宇宙之間的細(xì)長的時(shí)空管道。雖然蟲洞被形象地描畫出來，但它其實(shí)只是一個(gè)數(shù)學(xué)模型。關(guān)于它的各種設(shè)想都可以被視為是對愛因斯坦引力場方程的不同的解答。1935年，愛因斯坦和羅森在論文中根據(jù)場方程推出的通道，被稱為愛因斯坦-羅森橋。在論文里這座橋是無法通過的，當(dāng)宇宙飛船想通過橋的時(shí)候，橋就會斷裂。但1949年，奧地利數(shù)學(xué)家戈德爾通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，其實(shí)在某些特定的情況下，橋不會斷裂，廣義相對論是允許人們可以回到過去的，這也令愛因斯坦非常吃驚。
江曉原介紹說，既然時(shí)空在理論上已經(jīng)被證明是可能的，那么人們就會沿著理論的思路繼續(xù)探討，一個(gè)比較嚴(yán)重的問題是：如果我們能夠進(jìn)行時(shí)空旅行，我們能夠回到過去的話，那么我們就可能破壞因果律。物理學(xué)家最早設(shè)想的例子就是所謂祖母悖論，說你如果回到過去，遇見了你的祖母，你不慎害死了她，這樣你就無法出生了，不能出生當(dāng)然就不會有你，既然你根本不存在，你怎么可能去害死你祖母呢？這樣就構(gòu)成一個(gè)悖論。
□平行宇宙根據(jù)霍金的解釋就是時(shí)間旅行者回到過去改變歷史后，時(shí)間線便出現(xiàn)了分叉，而分叉出來的時(shí)間線展開的是另一段歷史，祖母在另外的歷史中依然存在。
江曉原介紹說，平行宇宙理論最初是為了解決回到過去干預(yù)歷史導(dǎo)致對因果率的破壞而提出來的。但是現(xiàn)在人們也可以從某些物理學(xué)上找到一些微弱的支持。
量子理論是現(xiàn)代物理學(xué)家用來研究微觀原子世界的一套想法，它的核心觀念是大自然在微觀層次上是不連續(xù)的，這和牛頓經(jīng)典力學(xué)的理論截然相反。1994年3月，牛津大學(xué)的大衛(wèi)·多伊奇在《科學(xué)美國人》雜志發(fā)表了論文《時(shí)間旅行的量子物理》，對時(shí)間旅行的物理上的可能性進(jìn)行了闡述，他認(rèn)為這種可能性是以量子力學(xué)的“多世界”理論為基礎(chǔ)的。在亞原子的世界里，量子的不確定性占主導(dǎo)地位，一個(gè)電子撞擊一個(gè)質(zhì)子既可能轉(zhuǎn)向左邊也可能轉(zhuǎn)向右邊，而這種不確定性很可能造成了宇宙的多重性，根據(jù)“多世界”理論的解釋，宇宙從一開始起就有無窮多個(gè)平行的世界。
似乎有了平行宇宙的概念，時(shí)空旅行改變歷史的問題由此可以得到協(xié)調(diào)和解決，因此現(xiàn)在可以看到，在越來越多的描寫穿越時(shí)空的電影中，頻頻使用平行宇宙的觀點(diǎn)來修補(bǔ)出現(xiàn)的邏輯矛盾。而有了平行宇宙的概念，時(shí)間機(jī)器更可以大膽前進(jìn)了。
江曉原認(rèn)為，蟲洞是現(xiàn)在大家能夠想象到的進(jìn)行時(shí)空旅行的最便捷的手段，理論上宇宙中可能存在某些蟲洞，但是我們現(xiàn)在沒有找到發(fā)現(xiàn)它的途徑，事實(shí)上沒有任何途徑發(fā)現(xiàn)過，只是在理論上說宇宙中是存在某些蟲洞的。如果我們適當(dāng)?shù)乩孟x洞，我們就有可能進(jìn)行宇宙時(shí)空旅行。我們就有可能在一些不同的平行宇宙之間穿越。另外一條途徑是設(shè)想用人工來制造一個(gè)蟲洞，物理學(xué)家也已經(jīng)對這個(gè)問題做過設(shè)想。這些設(shè)想已經(jīng)模糊了科學(xué)和幻想的邊界，實(shí)際上它就是科學(xué)幻想和物理學(xué)的純理論探討的一個(gè)混合物，這種建造一個(gè)人為的蟲洞在物理學(xué)家的理論中是純粹的想象，目前沒有技術(shù)手段能夠達(dá)到。
時(shí)間旅行也許在下一代可以實(shí)現(xiàn)，也許永遠(yuǎn)只是個(gè)夢想。
威爾斯則在《時(shí)間機(jī)器》的結(jié)尾這樣寫到：人們除了驚嘆別無選擇。
附錄：
一、
既然 “波粒二象性”能夠被證實(shí)，“穿越時(shí)空”應(yīng)該也會實(shí)現(xiàn)。
那時(shí)候可能不是 時(shí)空位置 的變換，卻僅僅是波動狀態(tài)的改變。
“波粒二象性”的概念：
波粒二象性（wave-particle duality）是指某物質(zhì)同時(shí)具備波的特質(zhì)及粒子的特質(zhì)。波粒二象性是量子力學(xué)中的一個(gè)重要概念。在經(jīng)典力學(xué)中，研究對象總是被明確區(qū)分為兩類：波和粒子。前者的典型例子是光，后者則組成了我們常說的“物質(zhì)”。1905年，愛因斯坦提出了光電效應(yīng)的光量子解釋，人們開始意識到光波同時(shí)具有波和粒子的雙重性質(zhì)。1924年，德布羅意提出“物質(zhì)波”假說，認(rèn)為和光一樣，一切物質(zhì)都具有波粒二象性。根據(jù)這一假說，電子也會具有干涉和衍射等波動現(xiàn)象，這被后來的電子衍射試驗(yàn)所證實(shí)。
二、
"為了解釋著名的“祖母悖論”,提出“平行宇宙”的概念，這就是霍金的“平行空間理論”： 時(shí)間旅行者回到過去改變歷史后，時(shí)間線便出現(xiàn)分杈，分杈的時(shí)間線展開的是另一段歷史。然而，如果我們能夠回到過去，就可能破壞因果規(guī)律。"
別說是達(dá)到光速了~就連超音速飛機(jī)進(jìn)行過載轉(zhuǎn)向飛行員都有可能因加速度而暈眩甚至死亡.
玩過比較好的飛機(jī)模擬游戲嗎?飛機(jī)快速地俯沖,飛行員出現(xiàn)“紅視”(就是眼前一片紅)
當(dāng)負(fù)荷載過高時(shí)產(chǎn)生紅視，以約2G加速度開始.
負(fù)加速度同正加速度相反，慣性力把血液從足部推向頭部，使頭部形成高血壓。飛行員會感覺戴上了一幅紅色眼鏡，周圍成了一片紅色世界，就是飛機(jī)改出后，飛行員腦仍會感到刺痛，臉脹，睜不開眼。在負(fù)3G時(shí)，有些人就可能出現(xiàn)紅視現(xiàn)象，負(fù)4G時(shí)，頭部青筋暴起，看一個(gè)東西會變成兩個(gè)，甚至什么也看不見。負(fù)4.5G時(shí)，精神可能錯(cuò)亂，甚至昏迷，常人只能忍受負(fù)3G5秒鐘，頭部和心臟的水平高度差越大,人越難受,也越容易出現(xiàn)紅視,紅視較黑視更危險(xiǎn)，但飛行中劇烈的負(fù)加速度過荷比較少，因此紅視并不多見。
三、
“恒星系或稱星系，是宇宙中龐大的星星的“島嶼”，它也是宇宙中最大、最美麗的天體系統(tǒng)之一。到目前為止，人們已在宇宙觀測到了約一千億個(gè)星系。它們中有的離我們較近，可以清楚地觀測到它們的結(jié)構(gòu)；有的非常遙遠(yuǎn)，目前所知最遠(yuǎn)的星系離我們有將近一百五十億光年。”
-----------引自百度百科之星系概念
