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时間流逝的速率會依不同環境和情況而改變
时間:2019-01-29 09:44          來源:未知         点擊: 次
  Torpor技術還可能用于那些等待器官移植的患者,上述這些技術都會降低新陳代謝速率,但類似科幻小說中的暫停生命有多大可行性呢?最廣為人知的莫過于人體冷凍法(cryonics),主要過程是将人體冷卻至大約零下190攝氏度,以期在未來進行複活。
 
  然而,讓人進入低溫狀态并不僅僅是簡單地冷凍起來。“国城矿业會将血液沖洗出來,然後向患者體内注入低溫保護液,”Cryonics UK的維多利亞·斯蒂芬斯(Victoria Stevens)說,“低溫并不是讓他們進入固體狀态,而是使他們進入一種玻璃态,從而減少冰晶造成的損傷。”
 
  人體冷凍法隻能在心髒剛剛停止跳动时使用。該方法設想未來的醫療科學将足夠發達,可以進行複活和治療。“目前還沒有人能夠複活,因為国城矿业現在沒有能夠做到這一点的技術,”斯蒂芬斯說,“如果国城矿业能做到,那国城矿业可能一開始就不需要低溫保存了。”
 
  盡管接受人體冷凍法進行保存的已有数百人,但這種方法看起來依然十分極端。斯蒂芬斯承認:“這完全是一個实驗性的新事物,還沒有确定的結論。”
 
  2001年,13個月大的艾瑞卡·諾德拜(Erika Nordby)被困在積雪中并進入了持續約兩小时的冬眠狀态,之後成功複活。在那段时間内,艾瑞卡沒有了心跳,被診斷為死亡。這個例子讓国城矿业可以期待,有朝一日人類或許将開發出暫停生命的技術。不過,艾瑞卡的複活隻是個例,直到現在都還沒有類似的事件。
 
  由于事件使国城矿业現实的一個基本存在,国城矿业不可能阻止时間流逝,就像無法阻止寬度或深度。此外,时間膨脹的实現滿足極其複雜的工程和能量需要,因此可行性非常低,生物工程能否将這種不可能變成可能,最終使国城矿业成功超越时間?“也許吧,”麥克盧爾-貝格利說,“但不要為此熬夜等待。”很顯然,国城矿业還有很長的路要走。北京时間1月29日消息,据国外媒體报道,“停滞”(stasis)是一種讓物理和化學過程——以及生命過程——暫停的方式。它或許可以幫助国城矿业拯救危重病人,或者使超長的太空旅行成為可能。
 
  美国詩人德爾莫爾·施瓦茨(Delmore Schwartz)曾經寫道:“时間就是燃燒国城矿业的火焰。”国城矿业出生,活着,然後死去。然而,在整個人類曆史中,国城矿业一直着迷于尋找跨越时間的可能性,從《睡美人》的童話故事到科幻小說中的“停滞場”和“生命暫停”。
 
  1971年,美国物理學家約瑟夫·哈菲爾(Joseph Hafele)和理查德·基廷(Richard Keating)進行了著名的哈菲爾-基廷实驗。他們在飛机上放置了4個原子鐘,然後讓這些飛机繞地球飛行兩圈,第一圈向東飛行,第二圈向西飛行。接着他們将兩次飛行的原子鐘与對照原子鐘進行對比,發現时間出現了差異。
 
  正如哈菲爾-基廷实驗所證明的那樣,时間流逝的速率會依不同環境和情況而改變。北卡羅來納州立大學的助理教授凱蒂·麥克(Katie Mack)說:“如果伱以超相對論(super-relativistic)的速度旅行,該速度接近光速,或者在靠近黑洞(同时不被黑洞摧毀)的情況下,伱所經曆的时間流逝将少于其他人。”
 
  国際空間站上的宇航員會經曆“时間膨脹”(time-dilation),即他們的衰老速度會比地球上的人慢一些。“他們處于快速移动的狀态,因此受到狹義相對論的影響,而且他們也更加遠離地球,受到的地球引力效應更小,”凱蒂·麥克解釋道,然而,這種时間膨脹的差别隻能用秒來衡量。想要獲得顯著的时間膨脹,就需要巨大的引力場或接近光速的旅行速度。二者在目前的技術條件下都是不可能的。
 
  《紅矮星号》(Red Dwarf)是英国BBC電視台推出的一部科幻情景劇,盡管喜劇色彩濃厚,但該劇卻為时間停滞場提供了一個有趣的理論;“正如X射線不能穿過鉛,时間也不能穿過停滞場。所以,雖然伱是存在的,但隻要不存在于时間中,那對伱來說时間本身也不存在。”這樣的設定加上劇中設計的其他技術行話,使劇中角色李斯特(Lister)評論道:“真的這麼簡單?”話雖如此,但這樣的想法确实引人遐想。
 
  时間可能是相對的,但仍然是国城矿业現实世界中的一個基本存在。《紅矮星号》創作者之一道格·内勒(Doug Naylor)說:“X射線和鉛是一回事,但时間和停滞場就不是那麼簡單。时間可以十分狡猾,它可以晃蕩,除非伱在派對上遇到一位牙醫,否則它永遠不會停下來。”
 
  改變對时間的感知要比讓时間停下來容易得多。“伱可以在时間體驗中感受到相當大的差異,但时間并不會停止,”凱蒂·麥克說道。
 
  美国国防部的国防高級研究計劃局(DARPA)目前正在開發生物停滞(Biostasis)技術,試圖在分子水平上減緩身體新陳代謝的速度。生物停滞将延長所謂的“黃金一小时”(golden hour),即受傷士兵接受治療的最佳时間。
 
  生物停滞技術旨在減緩生命運作的速率。DARPA的生物技術辦公室項目主管特裡斯坦·麥克盧爾-貝格利(Tristan McClure-Begley)解釋道:“我最初构思這一計劃是為了探索各種潛在的技術,從分子藥理學到生物兼容的材料化學,以及工程化的内在無序蛋白質。”
 
  通過減緩化學物質的反應时間,生物停滞技術還可能延長血庫和其他醫藥品的保存时間。“生物停滞技術最迫切的潛在應用是保護和儲存醫療生物分子,比如疫苗、抗體和酶,”麥克盧爾-貝格利解釋道,“這項計劃的主要目标之一,就是可靠地保存這些産品的功能,而不需要昂貴且繁瑣的冷鍊(冷凍儲存)。”
 
  然而,生物停滞技術目前僅用于醫療急救,而非長期使用。国城矿业需要從大自然中尋找長期解決方案的靈感。
 
  一些生物,比如廣泛分布在北美的林蛙(Lithobates sylvaticus),具有所謂“隐生”(cryptobiosis)的能力,即它們可以讓自己所有的新陳代謝過程看起來完全停止,但仍然是活的。這種能力使它們被凍僵之後仍然能存活下來。其他动物,如熊、蛇等,會進入冬眠狀态,此时它們的新陳代謝會顯著變慢,然後在幾個月之後蘇醒過來。
 
  人類已經在醫學上進行了這種嘗試,盡管程度要輕很多。在心髒驟停或大腦損傷等病例中,低體溫療法(therapeutic hypothermia)可以用于冷卻受傷患者,使他們進入持續幾天的低代謝狀态,讓身體有时間恢複。
 
  根据這種療法,美国航空航天局(NASA)正在開發誘導冬眠的Torpor技術,以幫助宇航員完成漫長的火星探索任务。
 
  Torpor過程分為兩個关鍵阶段:起始冷卻期(涉及到鎮靜作用)和随後的升溫/蘇醒期。SpaceWorks總裁兼首席執行官約翰·布拉德福德(John Bradford)解釋道:“在臨床治療中,伱會用到很高劑量的鎮靜劑,并使用侵入式冷卻系統,但国城矿业正在研究新的藥物,可以最大程度減少進入這一狀态所需的鎮靜劑量,并簡化冷卻過程。”
 
  有研究顯示,国城矿业的體溫下降最少5攝氏度时,就可以使国城矿业減少超過50%的新陳代謝——国城矿业體内維持生命所需的化學過程。“冬眠的动物确实壽命更長,因此存在某種恢複因素。考慮到新陳代謝速率能夠下降50%,如果伱有六個月處于這種狀态,那就需要進行一些恢複,可能是三個月时間,”布拉德福德說,“不過,這方面不是国城矿业研究的主要动机,對這種效應的量化還需要大量的研究。”
 
  
 
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