坐时光机穿越时空？你可能会丧命

本文来自微信公众号：中科院物理所（ID：cas-iop），作者：David B. Clear，原文标题：《各位时间旅行者们，请注意了》，头图来自：《回到未来》

我们经常在各类科幻作品中看到“时间旅行”的题材。但是时间旅行是真的可以实现的吗？时间旅行本身是否安全？今天我们不聊“相对论”“改变时间线”之类的东西，我们从地球的运动方式出发，谈一件时间旅行者们必须注意的事情。所以各位时间旅行者们请注意......

时间机器！这是一件多么炫酷的事情！

你再也不会赶不上deadline，你可以痛快地教训小时候欺负过你的恶霸，与年轻的自己一起玩耍。但是别高兴得太早，时间机器有一个很严重的问题——它会在瞬间杀死你。

让我来告诉你为什么。

我们行星的运动速度，比你想象的快得多

图片来源：Wikimedia

是不是很神奇？我们的蔚蓝色星球就这么安安静静地悬浮在太空之中，缓慢地绕轴旋转，太阳东出西落，日夜交替。如此静谧，如此平和。

但是这整个图像其实是一个误解。或许更好的展示方式是这种：

图片来源：Wikimedia  作者有改动

这也不够准确。但是至少传递了第一张图像没传达的东西。尽管从太空中观察，地球看起来转得很慢，但是实际上并非如此。诚然，一天有二十四个小时，这就是我们的星球自转一周的用时。但是地球是巨大的，它不是一颗玻璃珠。地球的周长是40075公里（约25000英里），半径是6371公里（约4000英里）。这意味着地球表面的任何一点都以十分疯狂的速度运动。如果你不明白为什么的话，看看下面这张动画：

红色和绿色的球具有同样的角速度，也就是说，它们扫过同样角度，花费的时间相同。但是切向速率是不同的。绿色的球在空间中的运动速度比红球快得多。这也只是在两个球只相距一英寸的情况下。想象一下，如果绿球与红球相隔10英寸，它会比红球快多少？如果相隔200英寸呢？如果相隔253,440,000 英寸，那么绿球的运动速度将会快得让人毛骨悚然。

253,440,000 英寸对应于4000英里，大约是地球的半径——6371公里。

你知道这意味着什么吗？这意味着你就像这颗绿球一样，处在距离转动中心点6371公里的位置，即使红色和蓝色的球就像地球一样花费整整24个小时来转完一圈，你依旧会以460米/秒的疯狂速度飞驰。你只是没有意识到而已，因为地面和大气，以及周围的一切都以和你同样的速度运动着。

这就好比你坐在飞机里，向嘴里扔了一颗花生，这颗花生饼不会象一颗子弹一样贯穿你的头，将你置于死地。即使这颗花生正以几百英里每小时的速度运动，但因为你和它的运动速度是几乎一样的，所以它并不会伤害到你。

除此之外，我们的星球除了自转，还会绕着太阳进行公转。公转的速度大约是30公里/秒。

图片来源：Wikimedia  作者有改动

是的，地球要整整一年才能绕太阳一圈，但是这并不意味着它运行缓慢。这只意味着它走过了非常长的距离。

为什么时间旅行者需要关心地球的运动

你还没有发现问题所在吗？

假设你有一台时间机器。这台时间机器大概就长电话亭的样子。里面有一些控制杆和按钮，可以让你来精确设定穿越到未来或过去的哪一天。所以，如果想看霸王龙，你……

事实上，或许我们应该首先尝试安全一点的事情。我们将时间倒退一分钟，如何？只是来确认下这个玩意儿功能正常。

于是你在时间机器里设定好时间：去一分钟前，然后按下确认按钮。然后会发生什么呢？

答案是：你会死掉。你会变成一个“充气的羊皮袋”，气体会从你的肠胃中排出，你会同时进行排便、排尿和呕吐。

哈？为什么会这样？

原因是：地球以每秒30公里的速度绕太阳运转。因此，一分钟内它将行驶30*60=1800公里。这大约是国际空间站高度的4.5倍。因此，当你站在“电话亭”里的时候，时间倒流了，地球从你的脚下迅速抽离。你会悬浮在太空中，而处在真空中的主要后果之一，就是上面提到的“山羊皮”般的恐怖情形。

如果时间机器可以在空间中移动呢？

如果你的时间机器不但可以实现时间旅行，而且可以实现空间旅行，那么你的时间机器似乎还是可以用一用的。然而这样仍然是十分危险的。

假如我们穿越到1000年以前，但是你知道1000年以前我们的地球在宇宙的哪里吗？你不仅需要知道在哪里，还需要知道极其精确的位置。因为即使一个非常小的错误，时间机器都有可能把你送到外太空，或者地壳、山脉、大气层中，这多危险啊。

不仅如此，即使你精确地知道在那一时间我们地球的位置，但是你敢穿越吗，你知道那里有什么东西等着你吗？没准那里刚好有一只恐龙等着你，然后你就变成了恐龙的食物......

即使我们假定那儿既没有恐龙，也没有其他的危险的东西，我们仍然需要注意一些其他的问题。比如你的时间机器必须匹配地球的速率和方向，也就是匹配速度。否则的话，考虑到地球如此快速的移动速度，其难度就像要登上一辆迎面而来的子弹头快车一样。

并且，为了避免你就像蚊子一样被地球撞击，你同样需要考虑太阳以及整个太阳系在银河系是如何呼啸而过的。

注意，看这儿：

图片来源：Wikimedia

我们的太阳系在太空中的运动轨迹是这样的。黄色的球是太阳，浅蓝色的绕着太阳作螺旋状运动的球就是地球。要想用完时间机器后活下来，你需要在这个疯狂的旋转的球上安全着陆。

所以，正如你所见，时间机器几乎肯定会置你于死地。

唯一避免危险的方法是，它能以极度精确的速度将你传送到太空中，确保你不会出现在恐龙或其它危险物附近，并使你朝着正确的方向加速，来匹配地球的速度。考虑到这一切，不管你多么想胖揍幼儿园里的恶霸一顿，冒险似乎都不值得。

原文链接：

https://medium.com/i-wanna-know/why-a-time-machine-would-instantly-kill-you-c7c87e397f49

本文来自微信公众号：中科院物理所（ID：cas-iop），作者：David B. Clear，翻译：xux，审校：C&C

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