不是晶体也不是非晶体 次晶态金刚石这样“诞生”
围绕在我们身边的固体物质，无论是尘埃沙砾还是金属宝石，其本质都是由原子在空间中堆积而成的。而根据原子的堆积是否有序，固体物质又可以被划分为晶体和非晶体。我们通常认为，在晶体材料中原子的排布均匀且规则，而非晶体的原子排列呈现出普遍的无序性。
近日，北京高压科学研究中心研究员缑慧阳等在高温高压条件下合成了一种新形态的金刚石——次晶态金刚石。该项成果的问世在结构拓扑上链接了非晶态和晶态，对于揭示非晶材料复杂的结构本质具有深远意义。
该研究成果在线发表于权威学术期刊《自然》杂志。
在晶体与非晶体之间
围绕在我们身边的固体物质，无论是尘埃沙砾还是金属宝石，其本质都是由原子在空间中堆积而成的。而根据原子的堆积是否有序，固体物质又可以被划分为晶体和非晶体。在晶体中，原子在三维空间上具有特定的堆积次序，其晶体结构可以用一个小的结构单元周期性表达。且在宏观视角下，我们无法分辨出其中的不连续性，因此我们通常认为，在晶体材料中原子的排布是均匀且规则的。同时，这也使得晶体材料的各个部分具有相同的物理、化学性质。
而与此相对，非晶体材料中的原子则缺乏长程的周期性排列，仅存在着短程有序性，即每个原子只在小范围内与其临近的原子在排列上呈现出一定的规则性。因此从宏观上观察，其原子排列呈现出普遍的无序性。而这种非晶体在结构上的差异，也直接导致其在力、声、光、电、磁、热等各方面材料性能上表现出极大不同。我们日常随处可见的玻璃便是最典型的非晶体材料之一。
缑慧阳表示，传统意义上一般将原子在0—0.5纳米直径范围内呈现出的有序性称为短程有序，0.5—2.0纳米范围内呈现出的有序性称为中程有序，大于2.0纳米的则称为长程有序。但他也提到，在实际的工作中，更常采用的方法是以有序配位壳层的数量来定义空间有序性，这是考虑到不同材料之间由于键长等差异导致的空间尺寸差异。
然而物质世界变幻无穷。研究人员发现，当温度升高时，晶体中的长程有序性会显著降低，逐渐向短程有序过渡，此时理解两种状态之间的差别变得异常困难。
那么对固体，尤其是强共价和类共价固体来说，在长程有序和短程有序之间，是否存在着一种中间态？为了探索这一结构之谜，理论科学家们提出了一种“次晶态”结构模型。“1930年以来，次晶态的概念偶尔出现在科学界，1950年德国霍斯曼教授基于一些软物质的发现，提出次晶态作为独立于晶体和非晶体的一种状态。”缑慧阳说，该概念在1980年前后逐渐被推广到聚合物、胶体、生物材料，甚至一些熔融态金属和合金、玻璃中。然而，在共价键合和类共价键合的材料中，科学家们却一直未能在自然界或实验室中发现这种完全由中程有序的次晶组成，而又不具有长程有序性的物质状态。尽管其曾经在半导体材料硅中提出过，但含量只有不到18%，而对于同族的金刚石来说，则一直没有相关研究涉及，更没有实验现象和证据。
处理后的富勒烯“不负众望”
但科学界不是没有过尝试。自次晶态概念被提出后，科学家们一直试图将这一状态从理论概念拓宽到各种各样的物质中。
缑慧阳介绍，2017年北京高压科学研究中心研究员曾徵丹等便曾利用金刚石对顶压机结合激光加热技术，成功在40—50吉帕和1800开尔文的压强、温度条件下合成出非晶态金刚石，然而极高的压强限制了合成样品的尺寸。该项成果成功地确定了sp3键合的非晶金刚石的真实存在，并且能够将其保留下来。
而且，科学界与工业界已经掌握了制备纳米级金刚石的技术，且纳米金刚石在各个领域得到了非常广泛的应用，具有广泛的实用价值。基于这样的研究背景，缑慧阳团队决定利用当下最先进的大腔体高温高压技术，突破传统大体积压机的压力范围，进行30吉帕以上压强的毫米级样品的研究。
缑慧阳和团队选取了不同特点的前驱物，分别是富勒烯、玻璃碳和洋葱碳，旨在探索不同前驱物在高压下的结构及微结构的转变过程和路径。和预想中的一样，研究团队在30吉帕压强下，1800开尔文以上的高温范围内，观察到了纳米金刚石的形成。但是只有富勒烯在30吉帕和1500—1600开尔文的压强、温度条件下出现了能够保留到常压的、具有中程有序的非晶金刚石，这是此前从未有过的发现。
但仅是发现还不够，要想对其进行深入细致的研究，还要求研究者能够对这种截留的具有中程有序的非晶金刚石进行详细的结构表征和模型构建。于是，缑慧阳及其合作者通过X射线、对关联函数、谱学、透射电镜等方法对其结构与微结构进行表征，并采用先进的大尺度分子动力学模拟对其进行详细对比和模型构建，最终将其识别确定为次晶态金刚石。这种结构的金刚石本质上是在非晶基体中引入纳米尺寸的中程有序结构。其发现不仅使研究者深入理解了这种特殊的金刚石，掌握了其独特性，更是填补了非晶结构和晶体结构之间原子排列尺度上的缺失环节，为深层次理解非晶材料的复杂结构提供了密钥。
三个因素协调是关键
缑慧阳认为，此次能够成功合成次晶态金刚石，原因除了非晶金刚石自身具有更高的短程有序性外，还取决于三方面的决定性因素，即对于前驱物的选择、适宜的压力与温度以及对保温时间的控制。
在前驱物的选择上，缑慧阳团队选择了碳的三种同素异形体分别进行尝试，并最终在富勒烯上成功取得突破。富勒烯化学式为C60，由于每个分子中包含60个碳原子，并呈现出12个五边形所组成的球状，也被形象地称为足球烯。
缑慧阳向记者分析道，在高压的作用下，C60分子间的聚合作用为形成高密度的sp3键合提供了均匀的形核点，这使得在较低的压力和温度下形成sp3含量接近100%的非晶金刚石成为可能。而30吉帕甚至更高的压力则有助于提高形核的密度，再配合以适当的温度，便能够促进sp2向sp3转变，并抑制其快速地结晶。随后，经过适当时间的等温退火，便可使得非晶金刚石中逐步、动态地出现大量次晶态。
同时，缑慧阳也表示，或许除了富勒烯外，其他两种前驱体也可能会在某个温压区间内生成纳米级次晶金刚石，但仅就目前其所探索的压强、温度、时间范围内，尚未捕捉到。因此他认为，发现并成功截留次晶这种亚稳状态的关键正是在于对压强、温度和时间的有效把控，只有实现三者的完美协调，才能取得理想中的结果。
另一方面，此次研究能够取得突破性进展，同样离不开大腔体高温高压技术的发展。根据缑慧阳介绍，大腔体压机技术目前已经相对成熟，但在常规的压力组装方式下，传统大腔体压机的压力极限一般为27吉帕。而北京高压科学研究中心的科研人员通过改变碳化钨压砧的几何形状和对一级压砧进行精确控制，将压力提升到了30—50吉帕。同时，缑慧阳团队还利用高质量的碳化钨压砧，不进行任何调整，优化组装方式，实现了2000摄氏度下毫米量级的30吉帕高压。
除了填补理论上的空白，次晶态金刚石的合成更具备广泛的应用价值。次晶态金刚石除了具有和普通晶体金刚石相当的力学性能以外，还有非常独特的可调节的光学性能。“这意味着次晶态金刚石可能会是一个极端条件下非常良好的窗口材料。”缑慧阳指出，由于次晶态金刚石具有非常宽的荧光峰和较高的热稳定性，预期未来将在包括生物医学等在内的多个领域产生更加广泛的应用。
来源：科技日报
围绕在我们身边的固体物质，无论是尘埃沙砾还是金属宝石，其本质都是由原子在空间中堆积而成的。而根据原子的堆积是否有序，固体物质又可以被划分为晶体和非晶体。我们通常认为，在晶体材料中原子的排布均匀且规则，而非晶体的原子排列呈现出普遍的无序性。
近日，北京高压科学研究中心研究员缑慧阳等在高温高压条件下合成了一种新形态的金刚石——次晶态金刚石。该项成果的问世在结构拓扑上链接了非晶态和晶态，对于揭示非晶材料复杂的结构本质具有深远意义。
该研究成果在线发表于权威学术期刊《自然》杂志。
在晶体与非晶体之间
围绕在我们身边的固体物质，无论是尘埃沙砾还是金属宝石，其本质都是由原子在空间中堆积而成的。而根据原子的堆积是否有序，固体物质又可以被划分为晶体和非晶体。在晶体中，原子在三维空间上具有特定的堆积次序，其晶体结构可以用一个小的结构单元周期性表达。且在宏观视角下，我们无法分辨出其中的不连续性，因此我们通常认为，在晶体材料中原子的排布是均匀且规则的。同时，这也使得晶体材料的各个部分具有相同的物理、化学性质。
而与此相对，非晶体材料中的原子则缺乏长程的周期性排列，仅存在着短程有序性，即每个原子只在小范围内与其临近的原子在排列上呈现出一定的规则性。因此从宏观上观察，其原子排列呈现出普遍的无序性。而这种非晶体在结构上的差异，也直接导致其在力、声、光、电、磁、热等各方面材料性能上表现出极大不同。我们日常随处可见的玻璃便是最典型的非晶体材料之一。
缑慧阳表示，传统意义上一般将原子在0—0.5纳米直径范围内呈现出的有序性称为短程有序，0.5—2.0纳米范围内呈现出的有序性称为中程有序，大于2.0纳米的则称为长程有序。但他也提到，在实际的工作中，更常采用的方法是以有序配位壳层的数量来定义空间有序性，这是考虑到不同材料之间由于键长等差异导致的空间尺寸差异。
然而物质世界变幻无穷。研究人员发现，当温度升高时，晶体中的长程有序性会显著降低，逐渐向短程有序过渡，此时理解两种状态之间的差别变得异常困难。
那么对固体，尤其是强共价和类共价固体来说，在长程有序和短程有序之间，是否存在着一种中间态？为了探索这一结构之谜，理论科学家们提出了一种“次晶态”结构模型。“1930年以来，次晶态的概念偶尔出现在科学界，1950年德国霍斯曼教授基于一些软物质的发现，提出次晶态作为独立于晶体和非晶体的一种状态。”缑慧阳说，该概念在1980年前后逐渐被推广到聚合物、胶体、生物材料，甚至一些熔融态金属和合金、玻璃中。然而，在共价键合和类共价键合的材料中，科学家们却一直未能在自然界或实验室中发现这种完全由中程有序的次晶组成，而又不具有长程有序性的物质状态。尽管其曾经在半导体材料硅中提出过，但含量只有不到18%，而对于同族的金刚石来说，则一直没有相关研究涉及，更没有实验现象和证据。
处理后的富勒烯“不负众望”
但科学界不是没有过尝试。自次晶态概念被提出后，科学家们一直试图将这一状态从理论概念拓宽到各种各样的物质中。
缑慧阳介绍，2017年北京高压科学研究中心研究员曾徵丹等便曾利用金刚石对顶压机结合激光加热技术，成功在40—50吉帕和1800开尔文的压强、温度条件下合成出非晶态金刚石，然而极高的压强限制了合成样品的尺寸。该项成果成功地确定了sp3键合的非晶金刚石的真实存在，并且能够将其保留下来。
而且，科学界与工业界已经掌握了制备纳米级金刚石的技术，且纳米金刚石在各个领域得到了非常广泛的应用，具有广泛的实用价值。基于这样的研究背景，缑慧阳团队决定利用当下最先进的大腔体高温高压技术，突破传统大体积压机的压力范围，进行30吉帕以上压强的毫米级样品的研究。
缑慧阳和团队选取了不同特点的前驱物，分别是富勒烯、玻璃碳和洋葱碳，旨在探索不同前驱物在高压下的结构及微结构的转变过程和路径。和预想中的一样，研究团队在30吉帕压强下，1800开尔文以上的高温范围内，观察到了纳米金刚石的形成。但是只有富勒烯在30吉帕和1500—1600开尔文的压强、温度条件下出现了能够保留到常压的、具有中程有序的非晶金刚石，这是此前从未有过的发现。
但仅是发现还不够，要想对其进行深入细致的研究，还要求研究者能够对这种截留的具有中程有序的非晶金刚石进行详细的结构表征和模型构建。于是，缑慧阳及其合作者通过X射线、对关联函数、谱学、透射电镜等方法对其结构与微结构进行表征，并采用先进的大尺度分子动力学模拟对其进行详细对比和模型构建，最终将其识别确定为次晶态金刚石。这种结构的金刚石本质上是在非晶基体中引入纳米尺寸的中程有序结构。其发现不仅使研究者深入理解了这种特殊的金刚石，掌握了其独特性，更是填补了非晶结构和晶体结构之间原子排列尺度上的缺失环节，为深层次理解非晶材料的复杂结构提供了密钥。
三个因素协调是关键
缑慧阳认为，此次能够成功合成次晶态金刚石，原因除了非晶金刚石自身具有更高的短程有序性外，还取决于三方面的决定性因素，即对于前驱物的选择、适宜的压力与温度以及对保温时间的控制。
在前驱物的选择上，缑慧阳团队选择了碳的三种同素异形体分别进行尝试，并最终在富勒烯上成功取得突破。富勒烯化学式为C60，由于每个分子中包含60个碳原子，并呈现出12个五边形所组成的球状，也被形象地称为足球烯。
缑慧阳向记者分析道，在高压的作用下，C60分子间的聚合作用为形成高密度的sp3键合提供了均匀的形核点，这使得在较低的压力和温度下形成sp3含量接近100%的非晶金刚石成为可能。而30吉帕甚至更高的压力则有助于提高形核的密度，再配合以适当的温度，便能够促进sp2向sp3转变，并抑制其快速地结晶。随后，经过适当时间的等温退火，便可使得非晶金刚石中逐步、动态地出现大量次晶态。
同时，缑慧阳也表示，或许除了富勒烯外，其他两种前驱体也可能会在某个温压区间内生成纳米级次晶金刚石，但仅就目前其所探索的压强、温度、时间范围内，尚未捕捉到。因此他认为，发现并成功截留次晶这种亚稳状态的关键正是在于对压强、温度和时间的有效把控，只有实现三者的完美协调，才能取得理想中的结果。
另一方面，此次研究能够取得突破性进展，同样离不开大腔体高温高压技术的发展。根据缑慧阳介绍，大腔体压机技术目前已经相对成熟，但在常规的压力组装方式下，传统大腔体压机的压力极限一般为27吉帕。而北京高压科学研究中心的科研人员通过改变碳化钨压砧的几何形状和对一级压砧进行精确控制，将压力提升到了30—50吉帕。同时，缑慧阳团队还利用高质量的碳化钨压砧，不进行任何调整，优化组装方式，实现了2000摄氏度下毫米量级的30吉帕高压。
除了填补理论上的空白，次晶态金刚石的合成更具备广泛的应用价值。次晶态金刚石除了具有和普通晶体金刚石相当的力学性能以外，还有非常独特的可调节的光学性能。“这意味着次晶态金刚石可能会是一个极端条件下非常良好的窗口材料。”缑慧阳指出，由于次晶态金刚石具有非常宽的荧光峰和较高的热稳定性，预期未来将在包括生物医学等在内的多个领域产生更加广泛的应用。
来源：科技日报
【解药｜手术机器人“大战”蓄势待发 国产品牌机会何在？ 】国家药监局批准国产腔镜机器人上市，多款同领域在研机器人处于临床试验或注册申请阶段。港交所近期也迎来第一家手术机器人企业，上海微创医疗机器人挂牌上市。直觉外科达芬奇机器人在国内腔镜手术机器人市场上一家独大的局面或将受到冲击，行业变局正在酝酿。
手术机器人是集医学、机械学、生物力学及计算机科学等多学科于一体的医疗器械产品，借助微创手术和相关基础技术发展，用在狭小的手术部位，实现人类能力范围以外的精准手术器械操作。
中国手术机器人市场渗透率依然很低，产品商业化之路仍任重道远。最关键的，是医院和医生使用意愿不强，而服务价格也缺乏支付体系的支撑。有行业人士预判，今年是市场竞争真正启动之年，明年可能会迎来快速发展期，未来几年或能实现一个质变。面对这一研发技术和商业化难度“双高”的赛道，后来者能否突围？https://t.cn/A6xqbUFI
手术机器人是集医学、机械学、生物力学及计算机科学等多学科于一体的医疗器械产品，借助微创手术和相关基础技术发展，用在狭小的手术部位，实现人类能力范围以外的精准手术器械操作。
中国手术机器人市场渗透率依然很低，产品商业化之路仍任重道远。最关键的，是医院和医生使用意愿不强，而服务价格也缺乏支付体系的支撑。有行业人士预判，今年是市场竞争真正启动之年，明年可能会迎来快速发展期，未来几年或能实现一个质变。面对这一研发技术和商业化难度“双高”的赛道，后来者能否突围？https://t.cn/A6xqbUFI
若《你好，李焕英》中穿越成真 贾晓玲能用啥招儿回到过去
“五一”假期将至，看电影会是很多人选择的休闲活动。不过，这个小长假，当你走进电影院，你可能会看到一个熟面孔——电影《你好，李焕英》。这部今年春节期间亮相的影片，将延长上映至5月12日。
影片讲述了刚考上大学的女孩贾晓玲意外穿越回上世纪80年代，与年轻时的妈妈李焕英意外相遇，二人形影不离，上演了一个又一个让人笑中带泪的故事。
那么问题来了，贾晓玲究竟是怎么穿越回去的？
关于时空穿越，学界与民间流传着诸多假说，全世界科学家也一直在努力探究其真实性。科学的进步离不开大胆的假设，本期生活版就带您盘点一下那些“时空穿越术”。
假说一：黑洞穿越
在很多科幻电影中，时光旅行者都是通过时间机器打开一条能够穿越时空的隧道，但是无法确定到达的地点是哪里。
物理学家爱因斯坦在其研究生涯中提出的最大胆的预言就是时空穿梭。他认为，人类可以借助宇宙中的某些特定环境，实现时空穿梭，可以自由地回到过去，也可以去往未来。而他所说的特定环境就是黑洞，这便是著名的黑洞假说。
英国著名物理学家霍金也提出，人类通过黑洞就可以实现时空穿越。霍金认为，超大黑洞就是一部天然的时间机器，在黑洞周围时间会变慢，至少比地球要慢两倍。
爱因斯坦曾在广义相对论中预言重力可让时间流逝的速度变慢，黑洞的重力异常强大，因此在黑洞表面，时间相对于地球来说，几近停滞。
不过，对此美国学者早已进行过多项相关实验，却未曾取得任何实质性的成果。有学者指出，人在进入黑洞后，很可能被撕得四分五裂。
假说二：虫洞穿越
多年来，在许多科幻小说和电影中，男女主角都是借助虫洞实现时空穿梭的。
1935年，爱因斯坦和物理学家内森·罗森依据广义相对论提出宇宙中存在一种特殊的通道，即“爱因斯坦-罗森桥”（虫洞）。虫洞连接着两个不同时空中的点，我们可以通过穿越虫洞的方式实现时空转移。
想借助虫洞穿越时空并非易事，一方面，虫洞存在与否这一问题本身没有得到解决，我们也不知道虫洞具体身在何处；另一方面，即便找到了虫洞，在穿越虫洞时还要面临许多未知的挑战。最大的问题就是虫洞的稳定性难以保证。美国俄勒冈大学理论物理学教授史蒂芬·许表示，稳定虫洞需要某种非常特殊的物质，但目前尚不清楚这种物质是否存在于宇宙中。除此之外，穿越者还要面临高辐射以及异物接触的风险。
“借助可穿越的虫洞进入未来或回到过去，这并非易事，因为将虫洞转变成时间机器需要付出很大的努力，要摆脱虫洞也异常艰难。”美国天体物理学家埃里克·戴维斯说。
“虫洞和时间机器一样，只是一个概念。”南京师范大学物理科学与技术学院副教授狄云松认为，目前学术界对于时空关系尚无严格定论，虫洞这一理论提出后，想要对其进行验证需要借助工程实验，而人类还不具备条件对这一假想进行工程论证。
假说三：超光速穿越
有一种观点认为，超越光速就可以回到过去，这是真的吗？
超光速，是指物体运动速度超过光的极限速度。光的速度接近30万千米/秒，相当于高铁速度的360万倍。根据狭义相对论的钟慢效应，速度越快、时间越慢。因此有人认为，若速度超过光速，时间就会停止。
2011年9月，有国外科研团队宣布探测到μ中微子超光速现象。当时，一些人据此提出，如果该实验结果为真，穿越时空就不再是科幻情节，但是国内不少学者对此持谨慎态度。
“即便这一发现今后被科学家的实验证明是正确的，也只是为时光穿越提供了可能。”中国科学院高能物理所研究员、中微子研究专家曹俊在接受媒体采访时表示。
霍金在其所写的《时间简史》中提到，即使物体运动速度真能超过光速，也不可能实现时空穿越。时间倒流只是一个假象，超光速事件将引起时间和空间一系列量子力学上的反应，最终使得穿越时空无法实现。
不少学者都认为，即便有一天真的可以超越光速，所谓的时光倒流也只是在相对论下的一种理论推测，现在还无法证实这种推测是否成立。
假说四：冷冻穿越
还有一种观点认为，当人患绝症去世后，可以将遗体先冷冻起来，等到未来能够治疗这种疾病的时候再将其解冻，这样不仅可以将绝症治好，还能够“穿越”到未来。从某种角度来看，人体冷冻也算是一种穿越时空的方法。
目前，人体冷冻分为两种，一种是大脑冷冻，另一种则是人们熟知的全身冷冻。
1967年，72岁高龄的詹姆斯·贝德福德因胃癌去世，家人们按照其遗嘱将他冷冻起来，期望未来能够找到复活的契机，而他也成为了世界上第一个冷冻人。直到现在，詹姆斯·贝德福德的身体依然处于冷冻状态，因为现代科技无法做到令其复活。
从理论上来看，使用冷冻方法有可能给人带来生的希望，毕竟人类科技发展速度非常快，当未来医疗技术极为先进之后，这些冷冻人经过解冻治疗之后，也许就能“复活”。
2017年，因罹患肺癌去世的展文莲成为首个在中国本土被冷冻并等待复活的“病人”。对于引发大众质疑和争议的冷冻人技术，本报曾撰文做过深度报道。
一些人认为，“冷冻人类以待复活”系伪科学；还有人认为，和试管技术、克隆技术相似，假以时日，冷冻人体复活也会走向成熟。
该领域科学家魏晓曦在接受本报采访时表示，低温环境可有效降低化学反应速率，从而延续生命。人体冷冻不是伪科学，它从理论上经得起推敲。
不过，不少专家对冷冻人体持否定态度。中国科学院理化技术研究所研究员刘静曾表示，现在能成功实施低温保存的，只有相对简单的生物学对象，连人体器官的低温冻存都非常困难。
中国科学技术大学低温医学与医学微系统实验室研究人员苑福泉曾在接受媒体采访时也表示，现阶段低温生物医学工程领域的技术，还无法做到人体的无损冷冻和无损复温，国际上目前比较成熟的技术也只能做到细胞尺度，而小型器官的冷冻保存技术依旧在探索研究之中，现今尚没有成熟的技术可以实现器官的完美低温保存，更不用说是针对人体了。
来源：科技日报
“五一”假期将至，看电影会是很多人选择的休闲活动。不过，这个小长假，当你走进电影院，你可能会看到一个熟面孔——电影《你好，李焕英》。这部今年春节期间亮相的影片，将延长上映至5月12日。
影片讲述了刚考上大学的女孩贾晓玲意外穿越回上世纪80年代，与年轻时的妈妈李焕英意外相遇，二人形影不离，上演了一个又一个让人笑中带泪的故事。
那么问题来了，贾晓玲究竟是怎么穿越回去的？
关于时空穿越，学界与民间流传着诸多假说，全世界科学家也一直在努力探究其真实性。科学的进步离不开大胆的假设，本期生活版就带您盘点一下那些“时空穿越术”。
假说一：黑洞穿越
在很多科幻电影中，时光旅行者都是通过时间机器打开一条能够穿越时空的隧道，但是无法确定到达的地点是哪里。
物理学家爱因斯坦在其研究生涯中提出的最大胆的预言就是时空穿梭。他认为，人类可以借助宇宙中的某些特定环境，实现时空穿梭，可以自由地回到过去，也可以去往未来。而他所说的特定环境就是黑洞，这便是著名的黑洞假说。
英国著名物理学家霍金也提出，人类通过黑洞就可以实现时空穿越。霍金认为，超大黑洞就是一部天然的时间机器，在黑洞周围时间会变慢，至少比地球要慢两倍。
爱因斯坦曾在广义相对论中预言重力可让时间流逝的速度变慢，黑洞的重力异常强大，因此在黑洞表面，时间相对于地球来说，几近停滞。
不过，对此美国学者早已进行过多项相关实验，却未曾取得任何实质性的成果。有学者指出，人在进入黑洞后，很可能被撕得四分五裂。
假说二：虫洞穿越
多年来，在许多科幻小说和电影中，男女主角都是借助虫洞实现时空穿梭的。
1935年，爱因斯坦和物理学家内森·罗森依据广义相对论提出宇宙中存在一种特殊的通道，即“爱因斯坦-罗森桥”（虫洞）。虫洞连接着两个不同时空中的点，我们可以通过穿越虫洞的方式实现时空转移。
想借助虫洞穿越时空并非易事，一方面，虫洞存在与否这一问题本身没有得到解决，我们也不知道虫洞具体身在何处；另一方面，即便找到了虫洞，在穿越虫洞时还要面临许多未知的挑战。最大的问题就是虫洞的稳定性难以保证。美国俄勒冈大学理论物理学教授史蒂芬·许表示，稳定虫洞需要某种非常特殊的物质，但目前尚不清楚这种物质是否存在于宇宙中。除此之外，穿越者还要面临高辐射以及异物接触的风险。
“借助可穿越的虫洞进入未来或回到过去，这并非易事，因为将虫洞转变成时间机器需要付出很大的努力，要摆脱虫洞也异常艰难。”美国天体物理学家埃里克·戴维斯说。
“虫洞和时间机器一样，只是一个概念。”南京师范大学物理科学与技术学院副教授狄云松认为，目前学术界对于时空关系尚无严格定论，虫洞这一理论提出后，想要对其进行验证需要借助工程实验，而人类还不具备条件对这一假想进行工程论证。
假说三：超光速穿越
有一种观点认为，超越光速就可以回到过去，这是真的吗？
超光速，是指物体运动速度超过光的极限速度。光的速度接近30万千米/秒，相当于高铁速度的360万倍。根据狭义相对论的钟慢效应，速度越快、时间越慢。因此有人认为，若速度超过光速，时间就会停止。
2011年9月，有国外科研团队宣布探测到μ中微子超光速现象。当时，一些人据此提出，如果该实验结果为真，穿越时空就不再是科幻情节，但是国内不少学者对此持谨慎态度。
“即便这一发现今后被科学家的实验证明是正确的，也只是为时光穿越提供了可能。”中国科学院高能物理所研究员、中微子研究专家曹俊在接受媒体采访时表示。
霍金在其所写的《时间简史》中提到，即使物体运动速度真能超过光速，也不可能实现时空穿越。时间倒流只是一个假象，超光速事件将引起时间和空间一系列量子力学上的反应，最终使得穿越时空无法实现。
不少学者都认为，即便有一天真的可以超越光速，所谓的时光倒流也只是在相对论下的一种理论推测，现在还无法证实这种推测是否成立。
假说四：冷冻穿越
还有一种观点认为，当人患绝症去世后，可以将遗体先冷冻起来，等到未来能够治疗这种疾病的时候再将其解冻，这样不仅可以将绝症治好，还能够“穿越”到未来。从某种角度来看，人体冷冻也算是一种穿越时空的方法。
目前，人体冷冻分为两种，一种是大脑冷冻，另一种则是人们熟知的全身冷冻。
1967年，72岁高龄的詹姆斯·贝德福德因胃癌去世，家人们按照其遗嘱将他冷冻起来，期望未来能够找到复活的契机，而他也成为了世界上第一个冷冻人。直到现在，詹姆斯·贝德福德的身体依然处于冷冻状态，因为现代科技无法做到令其复活。
从理论上来看，使用冷冻方法有可能给人带来生的希望，毕竟人类科技发展速度非常快，当未来医疗技术极为先进之后，这些冷冻人经过解冻治疗之后，也许就能“复活”。
2017年，因罹患肺癌去世的展文莲成为首个在中国本土被冷冻并等待复活的“病人”。对于引发大众质疑和争议的冷冻人技术，本报曾撰文做过深度报道。
一些人认为，“冷冻人类以待复活”系伪科学；还有人认为，和试管技术、克隆技术相似，假以时日，冷冻人体复活也会走向成熟。
该领域科学家魏晓曦在接受本报采访时表示，低温环境可有效降低化学反应速率，从而延续生命。人体冷冻不是伪科学，它从理论上经得起推敲。
不过，不少专家对冷冻人体持否定态度。中国科学院理化技术研究所研究员刘静曾表示，现在能成功实施低温保存的，只有相对简单的生物学对象，连人体器官的低温冻存都非常困难。
中国科学技术大学低温医学与医学微系统实验室研究人员苑福泉曾在接受媒体采访时也表示，现阶段低温生物医学工程领域的技术，还无法做到人体的无损冷冻和无损复温，国际上目前比较成熟的技术也只能做到细胞尺度，而小型器官的冷冻保存技术依旧在探索研究之中，现今尚没有成熟的技术可以实现器官的完美低温保存，更不用说是针对人体了。
来源：科技日报
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