資料來源:中國時報
2001年11月10日
◎林繼珠.綜合整理 當相對論遇見超光速飛行與時光隧道 主辦單位:人間副刊、天下文化 時間:八月十八日下午兩點半到四點 地點:九三巷人文空間 主持人:葉李華(交通大學科幻研究中心主持人) 座談者:高涌泉(台灣大學物理系教授)、張草(科幻作家) 愛因斯坦於廿世紀初提出相對論之後,探討時光隧道便不再是科幻 小說的專利。然而經過將近一百年的發展,科學家是否已經肯定時光 旅行的可能?針對「時間」這個概念,物理學家與科幻作家還能有什 麼針鋒相對的話題? 高涌泉:時間旅行是個很有意思也很吸引人的題目,可是時間到底 是什麼?這是一個難題。從科學角度來講,人類對時間的看法及思考 有很多不同的方式,但一直沒有很具體的進展,直到一九○五及一九 一五年愛因斯坦發表狹義及廣義相對論後,才真正對時間有革命性的 突破。 張草:在《時間地圖》這本書中,討論到不同領域或種族的人對時 間有不同的觀念。宗教家討論的時間是大範圍的時間,比如基督教認 為時間是從上帝創世開始,到世界末日結束。但在東方思想裡,例如 印度就認為時間是不斷重複的循環,但裡面的事件不一定會重複。這 就產生了直線式及循環式兩種不同的時間觀念。科幻之父HG威爾斯 在一八九五年寫了《時間機器》一書,第一次確定所謂四度空間的第 四次元就是時間。自此四度空間把時間擺進去,成為一個流行的課題 。後來有一本科幻雜誌將《時間機器》這本書重新刊登,造成時間旅 行小說的風潮。「祖父謬論」於焉誕生,這就是後來時間旅行小說常 玩的矛盾現象。 高涌泉:在愛因斯坦提出革命性的狹義相對論後,我們才認知時間 也會隨著觀測者的不同而可能有所不同,這個事實已經通過檢驗。檢 驗的方式是拿兩個對過時的原子鐘,一個放在地面,另一個放在七四 七飛機上,然後七四七飛機環繞著地球打轉,數圈後降落,與地面上 的原子鐘一比,發現時間不一樣。所以在愛因斯坦的理論中,時間也 變成座標;他認為時間和空間其實應該合併,合稱為時空或時空連續 體。簡單的說,在狹義相對論裡,空間會分成未來光錐、過去光錐及 類空區三個部分。類空區是不管你怎麼做都不會影響到的時空,反過 來講,類空區發生的任何行為也不會影響到你;會影響到你的是過去 光錐所發生的事件,你能夠影響的則是未來光錐裡的事件。 張草:普天之下,有一個時間上的觀念是所有人都一樣的,那就是 時間可以切成過去、現在、未來三部分。西方哲學家曾說「過去存在 嗎?過去已經過去了,所以不存在。未來存在嗎?未來還沒來,所以 不存在。那現在存在嗎?既然過去和未來都不存在,現在又怎麼可能 存在呢?」如果過去、未來都存在,我們人類的感官卻只能感受到三 度空間,但一個四度空間的生物,他的感官更高一層,也就是說他是 生存在一個時空連續體,而不是卡在一個時間上,那麼所有的時間就 同時攤在他面前,所以他既能看到過去,也能看到未來。科學上這種 事能夠成立嗎? 高涌泉:最近霍金有一本新作由葉李華翻譯,十月即將出版。霍金 宣稱在微觀世界裡已有時間旅行,這裡所謂的時間旅行是電子的時間 旅行,而且是沒有意志的時間旅行。所以把它叫作「旅行」也許是一 種開玩笑或誇張的講法,這是我無法在這裡仔細解釋的,約略可說是 光錐的結構已經模糊,所以允許電子跑到過去光錐。總之在微觀世界 ,你的確可以把某些現象詮釋為粒子跑到不該去的地方,這裡面也用 到費曼的理論。但問題是只有在非常非常小的時空範圍,我們才需要 用到量子重力理論,因此如何把它同樣呈現在我們這種巨觀世界,是 一個很有趣的題目,可是實驗很難做,所以如果你向我要費曼式的答 案,我認為到目前為止,時間旅行是相當不可能的,可是還沒被打入 絕對不可能的地步! 張草:前不久我買了一本教導寫時間旅行的原文書,作者是一位電 機系教授,他特別強調寫時間旅行小說要多看最新的科學論文,免得 作品淪為浪漫小說,這點我身有同感。今天聽了高教授精采的物理詮 釋,更加認定科幻有了科學理論會更臻完美。 |