【不止Pico】关于仓田真白走失案可能的科学侧解释

Up第一次写科学科普类的文章,当然里面会有一些牵强的逻辑,但笔者不过是希望博君一笑便作罢了,希望不要过于较真。
除开官方对于经典作品的致敬,我认为我们“甚至”可以从科学方向去解释一下整个事件的过程,并且做出某些合理的推测。只不过,一般来说带着脑子,一定要抬杠地看Pico这种本身就不一定符合逻辑的番剧并没有意义也并没有结果。为了博君一笑,我这边大概解释下自己的思路。
首先,我们假定仓田真白最后坐上了Morfonica剩下四人来接她的电车,即结尾处的电车是另外四人坐车过来接她的。当然,我们也假设这个车站存在,而不是番剧中的不存在。当然,根据相对论的解释,可能有引力方向和速度方向。讽刺的是,两者本身的变化是完全相反的。


1. 速度变化可能:
想要理解这种现象,我们要从相对论出发,或者更早一点,我们要从洛伦兹变换开始。
洛伦兹变换最早是为了解释迈克尔逊-莫雷实验中,无法测定出光速相对以太坐标系和地球坐标系的差距,从而得到地球的运行速度,即光速相对于一个假想的静止坐标系和对于运动坐标系中的不同。我们现在知道,光速是不变的,任何已知的有质量的物体都不可能超过光速。可是在当时,洛伦兹只能用“以太相对于观察者运动时候的收缩”来解释实验结果,从而得到了洛伦兹变换。

如上所示是一维洛伦兹变换的正向变换,即只考虑在x方向上的位置变化。我们认为,用一组坐标(x,y,z,t)就能够精确描述一个物体在时空中的位置信息,但为了简化计算,我们只考虑真白小可爱在一维方向上的运动。其中x为被观测物体参考系的位移,x0为实验室参考系的位移,t为运动物体参考系的时间流逝,t0为实验室参考系的时间流逝,v为物体参考系运动速度,c为光速。而经过适当的推导,想必数学好的各位不难得出如下结论:

显然,任何有质量的物体都不可能超过光速,那么当v→0的时候,我们会得到,;那么当v→c的时候,也可以得到,。用人话解释就是在宏观低速条件下,时间不会发生变化,而在宏观高速的情况下,时间会变慢,当速度达到光速的时候,时间就静止了。
顺带一提,逆向变化的公式就是把洛伦兹变换中项和前面改成加号……
当然,如果你懒得记住洛伦兹变换的话,那么记住爱因斯坦的狭义相对论时间公式就好了:

从这个角度出发,真白的时间相比于其他四人提前了,因为她在给自己的同伴打电话的时候遇到了在将来坐电车来接自己的同伴们。也就是相对于另外四人,真白处在“未来”中,而相对于真白,另外四人处在“过去”中。那么我们有理由相信,真白肯定是经历了一个相对于另外四个速度变慢的过程,或者说另外四个对于真白发生了加速,从而导致时间上的差距。
在这里要注意,时间不是固定不变的标尺,你感受到的时间变化仅仅代表你存在的空间的时间的变化,真白到达的地方,并不是对她来说的“未来”,她不过是走过了时间的捷径。但是对于另外四人来说,真白到达了她们时间线上的未来,这会很让人困惑的。


2. 引力变化可能:
恭喜你看到了这里,如果你没有脑子继续了,那么点个三连再关掉吧。
只是这个部分,说句实话,我也不会推导,但是我尽量会把我的思考写在下面。
爱因斯坦的广义相对论是在狭义相对论上进行了推论,讲速度影响下的时间变化,推论到了引力影响下的时间变化
根据爱因斯坦的广义相对论,时间流逝的速度和引力场也有很大的关系。在引力大的地方,时间流速会变慢,反之,在引力小的地方,时间流速就会加快。
举个例子来说明的话,如果各位想起来《星际穿越》中在卡冈图雅的行星上的遭遇。在卡冈图雅行星上的一小时,对应地球上过去了七年的时间。即古人所言“天上一日,地上已千年”。
如果用Morfonica的剧情来套一下的话,那就是真白经过了一个引力场中不均匀的地方,她的电车走过了一个强引力的区域(可能是某个石中random star神奇的力量),从而导致她的时间相对于另外四人变快了。当然也有可能是另外四人经历了引力变弱的地方,从而在时间上变慢了。

3. 分析:
真白的情况,是她设法使得自己的时间变快了
现实中,相对论效应从来都不是独自产生影响的,因为我们无时无刻不处在引力作用和永恒的运动中。不过具体事件具体分析的话,我认为真白经历了引力不均匀区域的可能性更大,理由如下。
我们对于交通工具是否运动的判断,一方面基于我们自己对于加速度的感知,另一方面就是以地球为参考系。
考虑到真白坐的是电车而不是宇宙飞船之类的东西,她一直以来都在地面上,而且可以观测到窗外的地面,所以我不认为这一路上真白不知道自己速度的变化。从尺度的角度上讲,相对论效应出现明显影响的时候,其速度也会开始接近光速。举个例子,在轨运行的卫星的速度相对于我们的科学技术来说已经是很快的,但是一天下来,卫星的时钟差距也只有几十毫秒。我不认为一个人会被突然加速到光速而浑然不觉。
经过以上论证,我们可以认为,另外一种可能性,即受到不均匀的引力影响而发生了时间错位是更可以被相信的。但是这也不一定完全正
确,因为引力改变表达在我们身上更多的是加速度的改变,这是牛顿第二定律的现实意义。在引力变化的地方,人会感觉到头晕乃至出现呕吐的现象——去做一次过山车就知道了。

4. 结尾:
另外一个值得注意的地方是,真白的声音并没有变慢或者变快,那么说明,真白只不过是“曾经“经历了过快的速度或者过强的引力,从而出现了时空上的错位。也就是说,真白已经到达了另外四人的“未来”而给还处在“过去”的另外四人打电话。但是很快她遇到了在自己时间线上的现在,另外四人时间线上“将来”赶来接自己的朋友们。对于将来的Morfonica,时间线已经合并了。真白通过某种方式降低了自己时间的流速,从而比另外几个人“更快的”到达了未来,但是在相遇的时候,真白她又回到了正常的时空。相当于真白只是走过了一条直线,而另外四人绕了个圈。
很讽刺的是,当我归来时仍是少年,你却进入了白发冉冉的老年,我们的时间线只不过是经历了分裂再融合的过程。或者说我只是通过引力或者速度,走了一条”捷径“。我们无法在一艘平稳航行的封闭大船上,单单依靠船本身判断自己的运动,因为你的参考系只能是你和你的船。只不过,我看你,觉得你变快了或者变慢了而已。
不过,试想一下,当大家都知道这样的经历的话,会觉得这世界多么的魔幻啊……
正在和我打电话的朋友遇到了在“将来“时间线上已经到她家门口的我……
那么你还会去吗?
如果你知道了将来发生什么?你就已经对将来造成了改变。你知道了未来,你还会老老实实按照“剧本“一步一步走吗?
如果我们的世界真的有一个“剧本“的话,那么这个剧本是谁写下的呢?
可知论认为所有东西都是可知的,可唯独这件事情我们无从知晓。因为我们的教育告诉我们没有“神“,没有一个全知全能的”人“在天上看着你,但是究竟有没有呢?
或许,当我们成为“神“的时候,我们就知道有没有了……
我们是人,我们想要成为神。
宇宙呢?
宇宙最不可思议之处就在于它是可以被理解的……
我们不过是沧海一粟罢了……或许我们的选择只是一个“剧本“而已……
哼,哈哈……
知道为什么有人说“科学的尽头是哲学,哲学的尽头是神学“了吧?
当然,带着理科脑子看番剧,最后落不到神学里面大概就落到了医院里了。
看到这里的话……不给个三连吗?毕竟……能看到这里脑子还清醒的你,也是很可爱的,很可敬的。
