?繼警告人類勿主動與外星人接觸以后,英國著名物理學(xué)家斯蒂芬-霍金又拋出一個驚人言論。｛醉書樓言情基地.｝在一篇探討如何建造“時間機(jī)器”的文章中,霍金詳細(xì)分析了人類如何利用自然規(guī)律實現(xiàn)“時間旅行”的偉大夢想。盡管這一概念看起來有些荒誕,但他仍認(rèn)為人類終有一天會實現(xiàn)這一夢想。以下是文章主要內(nèi)容。

    尋找穿越第四維的通道

    大家好,我是斯蒂芬-霍金,是物理學(xué)家、宇宙學(xué)家及夢想家,盡管身體不能活動,只能通過電腦與大家交流,但從內(nèi)心中我是自由的,自由地探索宇宙,思考以下重大問題:時間旅行是否可行?能否打開一個回到過去的通道,或找到通向未來的捷徑?我們最終能否利用自然規(guī)律成為掌控時間的主人?

    在科學(xué)界,時間旅行一度被認(rèn)為是歪理學(xué)說。過去因為擔(dān)心有人會把怪人的標(biāo)簽貼在自己身上,我對這個問題常常避而不談。但現(xiàn)在,我不再那么謹(jǐn)小慎微了。事實上,我更像是建造了巨石陣的那些人。我對時間癡迷已久,如果有一臺時間機(jī)器,我會去拜訪風(fēng)華正茂的瑪麗蓮-夢露,或是造訪將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)向宇宙的伽利略?；蛟S,我還會走到宇宙的盡頭,破解整個宇宙湮滅之謎。

    為了讓這一切從虛幻變成現(xiàn)實,我們應(yīng)以物理學(xué)家的角度來重新審視時間——即第四維。這個問題沒有聽上去那么晦澀難懂。每個好學(xué)的孩子都知道,任何物體都以三維形式存在,包括坐在輪椅上的我。一切物體都有寬度、高度和長度。此外,還有一種長度——時間的長度。例如,雖然一個人可能活了80歲,但巨石陣的石頭卻數(shù)千年屹立不倒。太陽系的運(yùn)行將持續(xù)數(shù)十億年。

    一切物體都有時間以及空間的長度。時間旅行意味著我們要經(jīng)過第四維。要想搞明白這一點,我們可以想象正在從事一種日?；顒?比如開車。開車沿直線行駛,是在一維中旅行。向左轉(zhuǎn)或是向右轉(zhuǎn),則是二維旅行。驅(qū)車上下山路意味著又多增加了高度,所以是在三維空間內(nèi)。那么我們怎樣才能實現(xiàn)時間旅行?怎樣才能發(fā)現(xiàn)穿越第四維的通道呢?

    無處不在的“蟲洞”

    讓我們暫時從科幻電影中尋找答案吧。在此類電影中,通常會有一臺巨大而高能耗的時間機(jī)器,這臺機(jī)器產(chǎn)生通往第四維的通道——“時光隧道”。時光旅行者——勇敢但可能有些魯莽的人,做好我們大家所知道的準(zhǔn)備,然后走進(jìn)時光隧道,來到一個他們想要到達(dá)的時間里。這一概念可能有些牽強(qiáng),事實可能與之存在著天壤之別,但該想法本身不是那么的瘋狂。

    物理學(xué)家們也在思考時光隧道,但我們的角度不同。我們想搞清過去或未來的通道是否存在于自然規(guī)律中?事實證明,我們認(rèn)為確實是這樣的。而且,我們還給它們起了一個名字:蟲洞。其實,蟲洞無處不在,只是因為太小,我們?nèi)庋劭床坏搅T了。蟲洞非常小,存在于時空的隱蔽處和縫隙里。你或許認(rèn)為這是一個難以理解的概念,請耐心聽我繼續(xù)解釋吧。

    任何物質(zhì)都不是平整無暇和實心的,如果仔細(xì)觀察,會發(fā)現(xiàn)它們上面都存在小孔和裂縫,這是一個基本的物理原理,同樣適用于時間。即便是像臺球一樣的東西,上面也有裂縫、褶皺或空洞。現(xiàn)在容易說明這種情況也存在于第一個三維中。相信我,這一原理同樣適用于第四維。時間也存在許多微小的裂縫、褶皺和空洞。在最小的刻度下——比分子甚至原子都小,我們來到一個稱為量子泡沫(quantumfoam)的地方,這是蟲洞存在之處。

    時空中的微小隧道或捷徑不停地在這個量子世界中形成、消失和重新形成。它們可以連接兩個隔離的空間以及兩個不同的時間。不幸的是,現(xiàn)實生活中這種時光隧道非常狹小,即使發(fā)現(xiàn)了它們,我們也不能從這個縫隙穿過——可這正是“蟲洞時間機(jī)器”概念的前進(jìn)方向。部分科學(xué)家認(rèn)為,或許有一天捕捉到一個蟲洞,將它放大數(shù)萬億倍,令其足夠的大,能讓人甚至飛船進(jìn)入。

    如果我們擁有足夠的能量和先進(jìn)的技術(shù),將來或許甚至能在太空中建造一個巨型蟲洞。（醉書樓）我并不是說一定可以做到,但如果真的有這種裝置,那么確實很了不起。一端在地球的附近,另一端則在遙遠(yuǎn)的星球附近。從理論上講,蟲洞或時光隧道不僅僅能把我們帶到別的星球。如果兩端在同一個地方,且由時間而非距離分離,在遙遠(yuǎn)的過去,飛船就能在地球附近自由出入。或許恐龍會看到飛船登陸的場景。

    “瘋狂科學(xué)家”悖論

    如今,我意識到以四維方式思考并不容易,蟲洞是一個令你絞盡腦汁的概念。我一直想做一個簡單的實驗,揭示人類通過蟲洞的時間旅行是否可行,或是現(xiàn)在,或是未來,我喜歡簡單的實驗和成功后的香檳酒。所以,我將自己最喜歡的兩件事情結(jié)合起來,探討時間旅行是否可行。讓我們設(shè)想一下這樣的場景,我參加一個為未來旅行者舉辦的歡迎宴會。

    由于出現(xiàn)意外,我沒有讓別人知道,直至歡迎宴會結(jié)束以后。我寫好了邀請函,注明了準(zhǔn)確的時間和空間坐標(biāo)。我希望它能以這樣或那樣的形式存在數(shù)千年。或許,未來一天有人會發(fā)現(xiàn)邀請函上的信息,利用蟲洞時間機(jī)器回到我的宴會,證明時間旅行將來是可行的。

    與此同時,時間旅行貴賓應(yīng)該隨時會降臨,五個或一個。但就在我說話的工夫,仍沒有人到來,真是慚愧。我希望至少未來的“環(huán)球小姐”能踏進(jìn)這扇門。這項實驗為何不奏效?一個原因可能是回到過去的時間旅行所存在的問題——我們稱之為悖論,一個眾所周知的問題。探討悖論是一件很有趣的事情,最著名的悖論通常被稱為“祖父悖論”。

    我有一個新的簡化版本——“瘋狂科學(xué)家”悖論。我不喜歡一些電影中科學(xué)家被描述成瘋狂的群體,但在這種情況下,確實如此。這個家伙決心建立一個悖論,即便付出生命代價在所不惜?？梢韵胍?他是在建造蟲洞——僅需一分鐘就來到過去的時光隧道。通過蟲洞,這位科學(xué)家可以看到他一分鐘以前的自我。

    如果這位科學(xué)家利用蟲洞向以前的自我開槍,會發(fā)生什么事情?他現(xiàn)在已經(jīng)一命嗚呼。那又是誰開的槍呢?這便是一個悖論,聽上去毫無意義。但這卻是那種讓宇宙學(xué)家做噩夢的狀況。這種時間機(jī)器會違反整個宇宙所遵循的基本規(guī)則。我認(rèn)為一切皆有可能。如果真是如此,那么就沒有任何辦法阻止整個宇宙陷入混亂。所以,我認(rèn)為有些事情總會發(fā)生以阻止這種悖論。

    探索通向未來的“鑰匙”

    在某種程度上,這或許是科學(xué)家永遠(yuǎn)不會發(fā)現(xiàn)他面臨向自己開槍境地的原因。在這種情況下,我只能遺憾地告訴大家,蟲洞本身就是一個問題。最后,我認(rèn)為像這樣的蟲洞不能存在,原因就是反饋。如果你有到搖滾演唱會現(xiàn)場觀看演出的經(jīng)歷,你可能會辨別出這種尖利的噪音。這就是反饋,引起反饋的原因很簡單。聲音進(jìn)入麥克風(fēng),通過電線傳播,經(jīng)由擴(kuò)音器令聲音放大,在一個環(huán)狀物內(nèi)繞來繞去,每次令聲音比上一次更大。如果沒人阻止,反饋能夠破壞音響系統(tǒng)。

    蟲洞也會遇到這種問題,只不過聲音換成了輻射。一旦蟲洞變大,大自然的輻射物會進(jìn)入,最終形成一個環(huán)路。反饋變得如此強(qiáng)勁,最終摧毀蟲洞。雖然微型蟲洞確實存在,也有可能在某一天不斷膨脹,但持續(xù)時間不會太長久,所以不能當(dāng)作時間機(jī)器使用。這是沒人能及時回到我晚會的真正原因。任何通過蟲洞和其他方式回到過去的時間旅行或許都是不可能的,否則,悖論就會出現(xiàn)。

    因此,遺憾的是,回到過去的時間旅行應(yīng)該永遠(yuǎn)不會上演。對于尋找恐龍的人來說,這會令他們大失所望,但對于歷史學(xué)家而言,他們可以徹底解脫了。故事到此并未結(jié)束。這并沒有使所有的時間旅行不可行。我確實對時間旅行深信不疑,對通向未來的時間旅行更是如此。時間就像河流,我們每一個人仿佛被時光的流動無情地卷走,只不過時光是另一種形式的河流——以不同速度、在不同地點流動,這是通向未來的“鑰匙”。

    一百多年前,愛因斯坦最早提出了這一概念。他認(rèn)為,世上應(yīng)該存在讓時間慢下來的地方,以及讓時間加速的地方。他絕對是正確的,證據(jù)恰恰就在我們的頭頂。這便是全球定位系統(tǒng),簡稱GPS。一個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)正在地球周圍軌道運(yùn)行,它們使得衛(wèi)星導(dǎo)航成為可能,同時還表明時間在太空的運(yùn)行速度快于在地球上。每一艘太空飛船內(nèi)部都是一臺運(yùn)行精確的鐘表。雖然如此精確,但每天仍會快十億分之一秒左右。

    衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)必須為此做出矯正,否則,微小的差異就會擾亂整個系統(tǒng),令地球上所有的全球定位系統(tǒng)每天都會出現(xiàn)大約6英里(約合9.7公里)的誤差。你可以想象由此造成的后果。鐘表并不存在這樣的問題,走得快是因為時間在太空比在地球運(yùn)行快。造成這種非同尋常影響的原因是地球的質(zhì)量。愛因斯坦發(fā)現(xiàn),物質(zhì)會減緩時間運(yùn)行速度,就像是河的下游一樣。物體越重,對時間的阻力越大。這種驚人的事實為通向未來的時間旅行開啟了大門。

    什么是“蟲洞”：

    在廣義相對論發(fā)表后不久，1935年愛因斯坦就在理論上發(fā)現(xiàn)了“蟲洞”--也就是由兩個相連的“黑洞”所構(gòu)成的時空結(jié)構(gòu)中的“豁口”的存在--一條貫穿空間和時間的隧道。也就是說，只要能夠建造一個穩(wěn)定的蟲洞，就可以跨越時間和空間。數(shù)學(xué)家把這種情形稱作“多連通空間”（multiplyconnectedspace）。但理論家一直未搞清，蟲洞僅允許光線通過？抑或飛船也能穿行？到了1988年，美國加州理工學(xué)院的桑恩和摩立斯終于得出了結(jié)論：蟲洞的兩端皆可出入，并非像黑洞那樣是一種單向通道，只進(jìn)不出；再者，旅行者在蟲洞內(nèi)僅受到一般的拉力，不像在黑洞中。并且，該大學(xué)柏克萊分校的吉普·索恩（KipThorne）教授還提出：光找到這樣一個“蟲洞”還不夠，還必須使它的開口時間足夠長，這樣才能讓人有足夠的時間鉆入它。因為根據(jù)量子理論，這個蟲洞在強(qiáng)力的作用之下，將于瞬間關(guān)閉。有一種假設(shè)是利用開斯米效應(yīng)（Casimireffect）等量子方式向“蟲洞”里灌輸反物質(zhì)（Otone），這樣就可以延長蟲洞開啟的時間。并且，同樣利用反物質(zhì)將其“扯大”，鉆出一條長度約為一光年的“時間隧道”。這樣一條“時間隧道”，便是由“現(xiàn)在”通往“過去”的“快捷方式”。這需要融合愛因斯坦的“廣義相對論”和量子力學(xué)理論，創(chuàng)造出一個全新的量子引力論。著名的洛斯阿拉莫斯國家實驗室（LosAlamosNationalLab）的科學(xué)家已在如何利用蟲洞方面進(jìn)行開拓。他們對反物質(zhì)有了更深的研究：一直以來，這種奇怪的反物質(zhì)只存在于理論之中，而今他們已成功地證明，反物質(zhì)也存在于我們的現(xiàn)實世界之中。并且得出結(jié)論：蟲洞的超強(qiáng)（引）力場，也一樣可以通過反物質(zhì)來中和。（“正物質(zhì)”和“反物質(zhì)”有一很有意思的差別，前者擁有“正質(zhì)量”，能產(chǎn)生能量，后者具有“負(fù)質(zhì)量”，卻可以吸去周圍的能量。）而實際建造一個蟲洞要分3步：第一步，尋找或建立一個蟲洞，開辟一個隧道用來連接太空中兩個不同的區(qū)域。第二步，使蟲洞穩(wěn)定下來。由量子產(chǎn)生的負(fù)能量，蟲洞便允許信號和物體安全地穿越它。負(fù)能量會抵制蟲洞變?yōu)槊芏葻o窮大或接近無窮大。換句話說，它阻止了蟲洞演變成黑洞。第三步是牽引蟲洞。一艘具有高度先進(jìn)技術(shù)的宇宙飛船將蟲洞的入口互相分離開。如果兩個埠都放置在空間中合適的地方，那么時間差將保持恒定狀態(tài)。假設(shè)這一差值是10年，一名宇航員從一個方向穿越蟲洞，他將跳到10年后的未來，反之，宇航員若是從另一方向穿越蟲洞，他將跳到10年前的過去。這聽起來像科幻，但已是一個美國宇航局?jǐn)M資助的真實的研究項目。

    甚至還有物理學(xué)界權(quán)威認(rèn)為，在我們這個世界里蟲洞就可能以普朗克長度（約10-33公分）這種極微的尺度下自然存在。雖然這只有原子核的1/1020那么小，但在理論上，這么小的蟲洞，只需要一束能量脈沖便可將之穩(wěn)住，接著便可將它膨脹到可資使用的大小。因此，如果已經(jīng)有某個超文明可以駕馭它的話，那么甚至完全可以在地球表面某一特定區(qū)域建造。1979年,美國和法國科學(xué)家利用儀器，在百慕大魔鬼三角附近海底發(fā)現(xiàn)了金字塔。其由特殊材質(zhì)所造，塔底邊長約300米，高約200米，塔尖離海面僅100米，比埃及金字塔大得多。塔下部有二個巨大的洞穴，海水以驚人的速度從洞底流過這里。也就是說，迄今為止人類在地球上所發(fā)現(xiàn)的最大的金字塔位于同處于北緯30度的百慕大三角，這就足以證明百慕大魔鬼三角與埃及金字塔之間存在著讓人意想不到的密切聯(lián)系。從另一方面來考慮，如果未來文明出現(xiàn)了由人工制造的時間隧道，那么必然從遠(yuǎn)古至未來在外層空間甚至地球表面某一特定區(qū)域存在著時間通道的入口。由百慕大三角區(qū)域所發(fā)生的大量飛機(jī)與輪船神秘失蹤事件，并且恰好又有UFO以及USO頻繁出沒，因此完全有理由將此作為（時間通道入口的）最大嫌疑對象。

    （事實上，此處也的確發(fā)生過多起時空扭曲事件：1966年1月6日從阿魯巴島出發(fā)的“尤里西斯”號雙桅帆船在百慕大三角神秘失蹤，卻于1990年突然出現(xiàn)在委內(nèi)瑞拉加拉加斯市郊的海灘上，船上的三個水手的年齡和生理狀況跟24年前并無差異；1955年一架飛越百慕大三角海區(qū)時失蹤的飛機(jī)于1990年完整無損地飛回原定目的地機(jī)場，其中一名飛行員的出生證表明他現(xiàn)在已有77歲，但他看起來只有40出頭；1954年由洛根和諾頓所乘坐的熱氣球在魔鬼三角地帶神秘失蹤，經(jīng)多方查找，仍無下落。1990年春在古巴的春季熱氣球比賽中，那只失蹤36年的熱氣球在消失處又突然出現(xiàn)……）

    假如技術(shù)上的諸多難題都被克服了，時間機(jī)器的生產(chǎn)將會打開充滿悖論的潘多拉盒子。關(guān)于跨時間旅行最后還有一個悖論至今沒有人可以解決。舉個例子來說，如果一個人真的“返回過去”，并且在其母親懷他之前就殺死了自己的外祖母，那么這個跨時間旅行者本人還會不會存在呢？對于“外祖母謬論”，現(xiàn)今最受物理學(xué)界所推崇的解決方案是“多重宇宙”理論——世界不是只有一個，而是有許多平行的世界。1957年物理學(xué)家HughEverett根據(jù)量子力學(xué)提出“多重世界理論”，認(rèn)為宇宙從“大爆炸”開始的演化過程上，如分叉路般不斷地分裂為二，歧異點是某件關(guān)鍵事件引起的量子轉(zhuǎn)移，而分出的世界便產(chǎn)生差異，成為多重“平行世界”或“等次元宇宙”。（迄今為止，在理論上又可分為三類：量子力學(xué)多宇宙體系、廣義相對論多宇宙體系、渦流增壓多宇宙體系。）并且，近年來物理學(xué)家StephenHaking又指出：無數(shù)個宇宙通過“蟲洞”相互連結(jié)。你回到過去，但那不是你自己的世界，而是和你的歷史相似的等次元宇宙。這樣，即便你打死了自己的外祖母，她在那個世界也的確死了，但當(dāng)你回到未來時，她依然活得好好的。但是，如果真是這樣的話，那么大量的有關(guān)時間倒流的事實證據(jù)也就無從解釋了。要解決此矛盾，需要創(chuàng)造一個全新的假設(shè)——“鏡子理論”。打個比方：我們單憑自己的肉眼就能直接看到自己身體表面的大部分部位，但是不通過鏡子是永遠(yuǎn)也無法看到作為產(chǎn)生（自己）視覺感觀的物質(zhì)基礎(chǔ)的（自身的）頭部，之所以無法看到自身頭部是由于視線受到了空間上的限制。同樣道理，所謂的“鏡子”代表了與歷史相似的“等次元空間”；而“頭部”即代表了歷史中自己的祖先以及過去的自己（作為構(gòu)建了“現(xiàn)在的自己”存在因素的物質(zhì)基礎(chǔ)）。也就是說，通過“時間倒流”，時間旅行者的確能夠回到真的歷史中，但由于受到了時空上的限制，時間旅行者是永遠(yuǎn)也無法與歷史中自己的祖先以及過去的自己發(fā)生直接的接觸與聯(lián)系的。謀殺自己的外祖母只能在“等次元空間”中存在。因此：由于過去的物質(zhì)，現(xiàn)在的物質(zhì)，將來的物質(zhì)在某些性狀的本質(zhì)上是有所區(qū)別的。時間旅行者一旦即將與歷史中自己的祖先以及過去的自己發(fā)生接觸，那么作為時間旅行者本人在我們這個世界的歷史中所存在的因素就將消失，就像百慕大魔鬼三角突然神秘失蹤的輪船和飛機(jī)那樣，而只能存在于“平行宇宙”中。

    這樣，既解決了“外祖母謬論”，同時又為遠(yuǎn)古地球的確受到過未來文明影響提供了理論基礎(chǔ)。