【回到过去的时光隧道】关于时光旅行,人们有过很多美丽的遐想,最成熟的一个设想是通过虫洞。人们设想,通过虫洞,可以将两个不同的时空连接在一起。相连的两个时空,可以是两个完全不同的宇宙,也可以是同一宇宙的两个不同地方。任何物体都可以通过虫洞,从一个时空自由出入另一个时空。
美国纽约城市大学物理学家、《多维空间》和《平行世界》两本书的作者米奇奥-卡库说,“虫洞连接着将来,也连接着过去。但我们别太乐观了,因为供应时间机器的燃料绝不是人类目前的技术所能达到的”。卡库说,在时空这个物体上“钻孔”,需要一颗星星那么大的能量,或者相反,需要来自比“无”还要少的其它星体上的“负能量”。
超弦理论专家格林对上述设想提出质疑。超弦理论主张宇宙万物都是由一连串紧密排列的微细能量组成,随着它们不同的震动模式而衍生出不同的状态和现象。
格林说,“很多人对这种做法是否管用持怀疑态度。最乐观的估计是,如果你能打开这样一个孔,你就能从一个地点快速到达另一个地点,或者从一个时刻迅速赶往另一个时刻。”
超弦理论专家格林对上述设想提出质疑。超弦理论主张宇宙万物都是由一连串紧密排列的微细能量组成,随着它们不同的震动模式而衍生出不同的状态和现象。
格林说,“很多人对这种做法是否管用持怀疑态度。最乐观的估计是,如果你能打开这样一个孔,你就能从一个地点快速到达另一个地点,或者从一个时刻迅速赶往另一个时刻。”【宇宙弦理论】另外一个时空旅行爱好者津津乐道的理论是宇宙弦理论。宇宙弦理论说的是,在不断膨胀的宇宙中,有贯穿整个宇宙的能量管。这些细细的管子,是早期宇宙的残留,据说质量非常之大,可以造成周围时空的巨大弯曲。
里查德-格特是美国普林斯顿大学的天文物理学家,曾著有《在爱因斯坦的宇宙中作时空旅行》一书。里查德-格特说,“宇宙弦或者是无限长,或者是成环形,它们没有起始点。它们就像意大利面条那样,或者是围成圆形的意大利面条。两种弦理论是互不干涉的。由于它们都能给时空带来巨大弯曲,因此它们在理论上都给时光旅行提供了可能性。这是一个只有超级文明才有可能达到的目标,这远不是目前的我们所能做到的。我们甚至连自己星球上的能源都控制不了。”
但是,仍有一些科学家认为,回到过去在理论上是可能的,虽然这不大符合实际。里查德-格特同时也认为,人类可以在地球上看到某些短暂的宇宙粒子。对于人类来说,这些粒子的行程大约有数千年,但粒子感觉其穿越太空、到达地球的过程仅仅用了几分钟时间。实际上,这些宇宙粒子已经进入了未来。基于爱因斯坦的理论,可以将空间充分扭曲来制造一个局部的重力场,就如同一个能够以任意大小呈现的炸面包圈一样。重力场绕着这一炸面包圈围成一个圆圈,这样就使得空间和时间都能紧紧地“弯曲”到过去。尽管很难描述这一“炸面包圈”在现实生活中的样子,但数学公式显示,时光机器中每一阶段的时间都将在“炸面包圈”内的某一个空间内产生。
理论上说,在时光机器制成后回到过去的任一时间都是可能的。但到目前为止仍然有一个小小的障碍还未得到解决,那就是如何产生重力“炸面包圈”。科学家们进行过大量研究和思考,发现可能需要推动一个高质量物体做高速圆周运动。【时光旅行难成现实】查尔斯在接受记者采访时说,从数学上讲,你当然可以说某种东西正沿着时间轴往后退。但在实际上,无论是你还是我,都无法回到过去。
卡库也表示了相同的观点,他说,如果存在一个万能理论的话,人类就可以通过时间隧道解决所有的上述难题,看时间旅行是否真的可行。“但这需要比我们目前的科技能力要先进得多得多的技术。不要幻想明天就有一个年轻天才在报纸上发表声明,说自己已经发明出了什么时间机器。”
格特目前正在担任一部关于时光旅行的电影《超时空效应》的科学顾问。他在接受记者采访时表示,目前,关于在时间维度进行旅行,唯一确定的是每过去一分钟,我们就向未来迈出了一步。所以,对于那些想知道地球在一百万年之后是什么样子的人,科学家们有好消息等着他们。“如果你想知道地球在一百万年以后是什么样子,我可以告诉你怎么做”。格特给出的方法是:建造一艘宇宙飞船。以光速行驶一定的时间,然后再回到地球。当你走出飞船的那一刻,你可能就在一百万年之后的地球上了,而你本人,可能才只长了一岁。这样,你去未来地球旅行的愿望就实现了。【建造虫洞时光机器的三个步骤】1.寻找或制造一个虫洞:这是连接空间中两地点的一种隧道。大的虫洞也许自然存在于太空深处,是大爆炸的遗迹。要不然我们就只好拿次原子虫洞来充数。它们可能自然存在(有人说它们就在你我周遭不断冒出又消失),或是人造的(譬如此处所想像,由粒子加速器制造)。这些小虫洞必须放大到有用的大小,譬如用上类似大爆炸後让空间膨胀的能量场。
2.使虫洞稳定:注入负能量,譬如利用开斯米效应(Casimir effect)等量子方式,使讯号或物体得以安全穿越虫洞。虫洞倾向於挤压成一个密度无穷大或近乎无穷大的点,而负能量可对抗这个趋势;换言之,它会避免虫洞变成黑洞。
3.拖曳虫洞:假设有一艘具有高度先进科技的太空船,会将虫洞的两个口分开。其中一个开口或许可置放於中子星表面附近。中子星是极度致密、有强大重力场的星球,此强重力场会使时间过得慢多了。由于时间在虫洞的另一开口处过得较快,此两开口便在空间及时间上都被分开来了。【到未来,到底可不可能?】速度是让时间往前跳的一个办法,而重力是另一个办法。在爱因斯坦的广义相对论中,他预言了重力会让时间变慢。时钟在阁楼上会比在地下室中走得稍快些,因为地下室较接近地心,所以是在比较强的重力场中。同理,时钟在太空中跑得比在地面上快。再一次地,该效应是极其微小的,但我们已运用准确的时钟直接测量到了。事实上,这些时间扭曲效应在全球定位系统中都必须计入,否则水手、计程车司机及巡弋飞弹会发现自己竟偏离路线许多公里。
在中子星表面,重力场强到会让时间比地球时间延迟了30%。从这种星球看到我们这里发生的事件,就像把录影带往前快转一样。黑洞更是时间扭曲的极端范例:在它的表面上,时间相对于地球而言是静止不动的,这表示如果你从黑洞旁边掉进去的话,则在你到达表面的那一小段时间内,外面的宇宙就已经历了沧海桑田的永恒。所以自外界看来,黑洞附近的区域简直是时间的化外之地,因此,如果有位太空人可以贴近黑洞再折回而毫发无伤的话(我得说,这是很唐吉诃德式的英勇举动),那他应可跃入远远的未来。【相对论中的说法】1905年,爱因斯坦在他的相对论中说:时间是相对的,当我们以接近或超过光速的运动的时候,时间会很慢或静止,也就是说,如果一个人以接近光速旅行,那么时间对他来说就会停滞,这太令人振奋了,当人乘坐接近光速的飞船去旅行,在旅行的过程中时间就会变慢,因此,当他再回到地球的时候就可能已经过了一个世纪。对他来说,只要花很少的时间就能进入未来世界。 总的来说,以我们现在的所见所闻,及我们现在仅有的那点知识和科技水平,我们根本没有能力去制造一部时光机器,尽管我们已经大致理解了一点有关时光的知识。但是,未来是我们的,未来同时也是我们无法可以预料到的,因而未来要发生的,就像时光机器一样,神秘而又带着光芒。
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