為什麼人類騰空時間不能超過一秒

① 為什麼太空比地球上的時間慢

造成這種影響的原因是地球的質量。愛因斯坦發現，物質會減緩時間運行速度，就像是河的下游一樣。物體越重，對時間的阻力越大。這種驚人的事實為通向未來的時間旅行開啟了大門。

愛因斯坦的公式E=mc²，這個公式代表著速度越大，質量也越大，例如：當坐在99.99%光速的宇宙飛船里的時候，在向前去奔跑的時候，就像是被放慢了1000幀的慢電影一樣。

按照愛因斯坦的相對論，存在一個「時間膨脹」的作用。在太空梭飛行中，軌道速度僅為光速的很小部分（1/42857），因此所謂的「時間膨脹」的作用還是很小的，可以忽視。但是太空梭的實驗還是證明有一定影響。

例如，1985年在STS-61A挑戰者太空梭上的一個實驗中，使用一個非常精確的原子鍾進行所謂的NAVEX飛行實驗，發現每秒鍾飛行原子鍾就會慢0.000，000，000，295秒，幾乎與愛因斯坦公式中所預測的一樣。

在一個連續十天(864，000秒)的航天飛行中，時間慢了0.000255秒(=255微秒)，這樣航天員在返回後會比待在家裡年輕。

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黑洞

霍金認為，時空旅行的天然「交通工具」是黑洞。在銀河系中心，擁有銀河系中最重的天體——一個質量相當於400萬個太陽的超大質量黑洞，在自身引力作用下，它被壓縮為一個點。距離這個超大質量黑洞越近，遭遇的引力就越強。

一旦距離其過近，連光線都無法逃脫，會被吞噬。這樣的超大質量黑洞對時間具有顯著的影響，令其減緩的速度遠遠超過銀河系中的任何物體。這使得它是台「天然的時間機器」。

霍金想像宇宙飛船能充分利用這種現象。如果某個航天機構正在控制從地球發射的探測器，他們會發現繞軌道運行一圈的時間為16分鍾。靠近超大質量黑洞，時間就會慢下來。在這里，引力影響遠比地球引力極端。

機組人員的時間將會減慢一半。對於原本每圈要耗費的16分鍾，他們其實僅經歷了8分鍾。

② 為什麼科學家要將時間精確到秒

在現代社會的日常生活中，時間精確到秒已經足夠了。我們從未發現有哪個民航機場會把班機起飛時間定在幾時幾分幾秒點幾幾，也沒看到有哪個學校會把學生上課、下學的時間作類似規定。即使是最新式的現代電子手錶，它給出的時間也只到秒為止。那麼，科學家們為什麼要把時間測得那樣准，要精確到萬分之一秒、百萬分之一秒，甚至億分之一秒呢難道他們真的是一些嗜奇的怪人

完全不是!

科學家最講究效益。如果生產實踐和科學研究沒有需要，他們絕對不會去耗費自己的精力，浪費光陰和社會財富。

一般說來，人的時間反應大約為十分之幾秒，從反應時間到開始執行某種動作，大約要隔幾秒鍾。因此在日常生活中，人們對小於秒的時間，要求並不迫切。

但是，在生產活動和科學研究中，情況則完全不同。

最簡單的例於是百米賽跑。在現代運動水平上，有時准確到十分之一秒還難決雌雄，必須准確到百分之一秒才能選出優勝者。

另一個例子是對於雷電的研究。雷電是大家熟悉的一種自然現象。在炎熱的夏天，突然狂風大作，烏雲翻滾，雷雨交加。撕破長空的閃電，震耳欲聾的雷聲，往往摧毀房屋、橋梁，毀壞森林、堤壩，甚至帶來人身傷亡事故。在過去，有些人常常把這種自然現象說成是雷公顯靈、懲罰人間。後來，美國科學家富蘭克林在一次雷雨中放出一個風箏，從雲層中引出電火花，才打破了關於雷電的迷信傳說。但是，在富蘭克林之後的差不多兩個世紀里，沒有一個人真正知道閃電劃過天空時究竟發生了一些什麼事情。其原因就在於時間測量精度不高，人們難以分辨雷電發生的過程。現在我們知道，每次雷電都有一個「主雷區」，它發出沉悶的先導雷聲，然後在雲層中分叉、放電，劃出閃光傳向地面，每一過程所經歷的時間都不到萬分之一秒。如果時間測量精確不到萬分之一秒，人們就很難研究雷電的全過程，也不可能找到今天這樣避免雷擊的方法。

再如研究爆炸過程。開山劈路要炸葯，保衛國家獨立、安全要擁有各種武器，其中常規武器也要用炸葯。炸葯的爆炸過程很快，甘油炸葯或黃色炸葯(TNT)，其爆炸發生在百萬分之一秒(微秒)的短時間里；現代魚雷用一種高速炸葯引爆，從引爆到爆炸只要20多個微秒。化學家和國防技術人員要試驗和記錄各種物質的爆炸速度，沒有精確到百萬分之一秒的時間測量，他們不僅不能找到有效的爆炸物質，而且有時連他們的生命也難以保全。

至於宇宙航行，它對時間的要求就更高。飛船或衛星的發射、人軌、制導、重返大氣層、安全回收或著陸，每一過程都需要有精密的時間測量。從發射場、飛行控制中心，到回收監視區域，都需要有專門控制時間的系統——時間統一服務系統——給各個部位提供高精度的時間信號，以保證發射成功。據說，美國發射的第二艘載人飛行的「水星」號飛船，在返回地面前，由於飛船姿態控制系統出了毛病，宇航員改用手動控制，這樣使制動火箭的點火時間稍晚了一些，結果飛船就離開正常軌道20幾度，偏離預定著陸點近枷千米，險些釀成危險。

比這更短的時間測量，發生在神奇的核物理學領域。物理學家發現，亞原子(比原子更小)微粒的運動速度接近光速，其壽命特別短，只有幾億分一秒。有位德國科學家說他發現了第109號新元素。這種新元素(尚未命名)的壽命只有億分之一秒。可以設想，如果沒有高精度的原子鍾，人們便難以研究物質的微觀變化特性，也不會有新元素的發現。

科學家們還預言，某些介子的壽命比這還短。這大概是人類近期內將要遇到的最短的時間測量。

③ 為什麼在宇宙裡面時間過的慢

根據廣義相對論，引力就可以造成時間膨脹，引力越強的地方時間流逝得越慢。例如，海平面上的原子鍾就比珠峰頂上的原子鍾慢些，因為海平面的引力比山頂的強，盡管它們之間的偏差微乎其微，大概只有十萬分之三。

影響時間行走速度的不僅有引力，還有物體的運動速度。根據狹義相對論，當運動速度越快時，時間就越慢。有人計算過，如果你能將車子開到近光速（每秒30萬千米）的速度，時間會比正常情況下慢7000倍。

如果人類一直圍著地球高速運行，時間上也會出現「跨越」。比如說，待在太空最久紀錄的保持者帕達卡，這名俄羅斯宇航員花了大約兩年半（879天）的時間生活在環繞地球的軌道上，在這期間，太空船上的時鍾和地球上的時鍾之間累積的時間差約為0.02秒。

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宇宙不是任何地方存在時間。科學家認為黑洞中心是一個沒有時間的地方，這個空間被壓縮到最小的點，是一個擁有無限密度的時空點——奇點。

這里是難以想像的，因為黑洞本身具有非常巨大的引力，任何光子都沒能逃離它的「魔力」，因此沒有人能看得到它的內部，即使是利用世界上最強大的望遠鏡。

宇宙學家認為時間和宇宙的死亡密切相關。如果宇宙在未來發生了「大崩塌」，即裡面所有的物質就好像跌入了黑洞一般，坍縮到一個點，那麼宇宙也就終結了，同時，這也是時間的盡頭。

但還有另一版本的時間「死亡」設想，它是由英國物理學家羅傑·彭羅斯提出的。他預言數億年後，宇宙會走向「熱寂」——所有的恆星耗盡了燃料，黑洞也耗盡了能量，所有的物質都衰亡了。屆時空間將不存在任何原子，時間也將不復存在。

彭羅斯提出的這個版本的時間終結和一個人的死亡很像：人是由數十億個細胞組成的，而細胞又由原子和分子構成。這些沒有生命的成分以奇跡般的方式組織起來，創造了生命。而人類走向死亡後，身體又變成了一堆原子。