丘月
愛因斯坦的相對論告訴我們,在地球人看來,太空中快速運(yùn)動的物體上的時間流轉(zhuǎn)緩慢,尤其是接近光速運(yùn)動的物體上,時間慢得幾乎會停下來。
真的是這樣嗎?雖然科學(xué)家在快速運(yùn)動的粒子身上觀察到了這種相對論效應(yīng),但始終讓人感覺遺憾的是,人類現(xiàn)在好像沒有辦法體會到這種效應(yīng),因?yàn)槁龠\(yùn)動的飛船上,時間的改變量很小很小。宇航員在太空中飛行幾周,回來后幾乎看不到什么變化。
然而不久前,科學(xué)家在宇航員身上看到了“相對論效應(yīng)”。
宇航員確實(shí)衰老得慢了
他們是如何看到的呢?原來他們通過生物學(xué)方法檢測宇航員的肌肉組織和基因,發(fā)現(xiàn)宇航員的肌肉老化的速度普遍變慢。另外,還有一些基因本來在地球上是活躍的,到了太空后,就停止工作了。
進(jìn)一步檢測,原來是肌肉中導(dǎo)致衰老的有毒物質(zhì)累積得少了,肌肉老化緩慢的原因正是那幾個基因停止工作后的結(jié)果。
科學(xué)家在地球上模擬太空環(huán)境,讓蟲子生活在這種環(huán)境中。一段時間后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),蟲子身上也會有幾個基因停止工作。而這些基因停止工作后的蟲子,其壽命就會明顯比其他蟲子要長。在太空環(huán)境中,蟲子們的表現(xiàn)很優(yōu)秀,本來活2個月就分裂繁殖的它們卻活到6個月才開始繁殖。因此科學(xué)家考慮,如果把它們運(yùn)往火星,它們完全可以在活著的狀態(tài)下到達(dá)火星,因?yàn)槟壳暗娘w船到達(dá)火星也就需要6個月的時間。蟲子們剛出生就搭上飛往火星的飛船,半年后就可以到達(dá)火星表面,尋找合適的環(huán)境,繁殖下一代了。當(dāng)然這合適的環(huán)境需要人類為它們創(chuàng)造,目前的火星環(huán)境還太惡劣,不適于生命生存。
蟲子身上這些基因的變化與宇航員到太空轉(zhuǎn)一圈后出現(xiàn)的基因變化類似。這些基因一般是負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)代謝或肌肉功能的,其變化讓代謝變慢,從而延長了生命。
這個發(fā)現(xiàn)振奮人心??茖W(xué)家立刻想到,如果在地球上通過基因改造的技術(shù),阻止這些基因發(fā)揮作用,甚至讓它們停止工作的話,人類也許能活到400歲。美國路易斯安那大學(xué)的研究老化的專家甚至認(rèn)為,通過這種改造,人類可以活到1 300歲!
太空低重力環(huán)境是關(guān)鍵
當(dāng)然了,這種衰老速度的明顯變慢,并不是狹義相對論的時間膨脹效應(yīng)的概念。因?yàn)榧僭O(shè)太空中的飛船速度是10千米/秒的話,這個速度引起的時間膨脹效應(yīng),才只是使時間在一年內(nèi)變慢0.15秒而已。
因此科學(xué)家認(rèn)為,導(dǎo)致這種衰老減緩現(xiàn)象的主要原因應(yīng)該是太空低重力環(huán)境。在太空中,宇航員的肌肉普遍松弛,其不需要付出太多的能量來支撐身體了,身體的代謝速度也就慢下來了,一些基因就不需要工作了。
這也正好與廣義相對論所說的強(qiáng)引力場下時間流逝快,引力場變?nèi)?,時間流逝變慢的情況一致了。
雖然目前的研究還沒有透徹了解太空對生命的影響,但可以肯定的是,太空環(huán)境確實(shí)能夠延長生命體的壽命。
編輯/王劍慧