資料來源：中國經營報

2003年1月6日

特約撰稿王光珍 2003-01-06 憑借一本《時間簡史》，史蒂芬﹒霍金的名字傳遍世界各地，你大 概知道﹔你也許不知道的是，在英國，還有一位受人尊重的物理學 家保羅﹒戴維斯，他在《怎樣制造時間機器》里說，人能在過去、 現在和未來之間穿梭。 如果他設想的一切都成為現實，人可以回到過去見一見自己的老爺 爺、老奶奶，也可以到未來看一看自己的重孫子、重孫女，這樣關 于時空的基本定義要改寫，物理學的根基就會動搖。他就是保羅﹒ 戴維斯。《華盛頓郵報》稱這位理論物理學家為“大西洋兩岸最優 秀的科普作家。” 這個物理學家，他也相信“月光寶盒”？他嘗試制造“時間機器” ，哪怕只是“理論上的制造” 保羅﹒戴維斯曾擔任位于倫敦的帝國大學的客座教授。他的博士論 文主題就是關于時間“往前走”和“往后走”。時間旅行是1895年 H﹒G﹒威爾斯的科幻小說《時間機器》的產物，科學界如果有人 涉足這一領域十有八九會被看做瘋子。可在戴維斯眼里，這個神秘 有趣的“課題”值得研究。 人類對時間機器的設想早已不是什么新鮮事兒，電影里，有羅伯特 ﹒贊米基斯導演的《回到未來》﹔2002年好萊塢又有一部《時間機 器》問世﹔李連杰的《宇宙追緝令》更是富有想像力，他可以在上 百個并行宇宙間任意穿行。在國內，有大家几乎都能背誦的《大話 西游》，至尊寶借助月光寶盒回到了500年前，有了那份驚天地、 泣鬼神的愛情。2002年夏熱播的電視連續劇《穿越時空的愛戀》讓 “小丸子”回到明朝，結識了永樂皇帝的侄子建文帝…… 然而，時間機器的制造仍然停留在幻想的階段，并沒有人乒乒乓乓 地真的開工，而即便是幻想，也多為小說家和電影特效師的作品， 少有人知科學家對時光機器的具體構想。保羅﹒戴維斯當時已是一 位享譽世界的理論物理學家，他決定做第一個吃螃蟹的人，嘗試制 造時間機器，哪怕只是“理論上的制造”。要制造時間機器首先需 要弄清楚的問題是，你想飛到過去還是要飛到未來。在戴維斯看來 ，在時間中向未來旅行是足夠容易的。如果你接近于光速運動或者 身處強大的引力場中，會感到時間流逝得比其他人更緩慢───換 句話說，你進入了他們的未來。“有限的時間旅行”是指通過快速 移動，到未來世界里轉悠一圈﹔移動得越快，跑得越遠。用這種方 式，你不能一時高興就颼地竄到2050年，溜達了一會兒后大喊：“ 這太好玩了，但我該回到2003年了。”你去了，但很可能回不來。 因為要想回到過去就復雜多了，也需要相當的技巧。 一名宇航員從一個方向穿越虫洞，他將跳到10年后的未來，反之， 宇航員若是從另一方向穿越虫洞，他將跳到10年前的過去 愛因斯坦的相對論允許這一旅行發生在特定的時空結構里：一個旋 轉的宇宙，一個旋轉的柱體，以及非常著名的虫洞───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定的虫洞，就 可以跨越時間和空間。那么，到底什么是虫洞？它和黑洞有什么聯 系呢？ 在史蒂芬﹒霍金的《時間簡史》里有這樣的解釋：虫洞是連接宇宙 遙遠區域間的時空細管，它可以把平行的宇宙或者嬰兒宇宙連接起 來，并提供時間旅行的可能性。而黑洞是時空的一個區域，那里引 力是如此之強，以至于任何東西，甚至光都不能從該處逃逸出來。 戴維斯說：“我們基本上可以斷定黑洞是客觀存在的，而虫洞只是 科學猜想。”在科幻小說中，虫洞被稱作星門。跳過一個假想的虫 洞，你可能會在片刻之后出現于銀河系的另一端。數學家提出了多 重連結的空間形式。正像穿越山底的隧道要比山表面的道路更短一 樣，虫洞可能也要比貫穿于普通空間的尋常路線更短。 在戴維斯的計划里，建造一個虫洞要分三步走：第一步，尋找或建 立一個虫洞，開辟一個隧道用來連接太空中兩個不同的區域﹔第二 步，使虫洞穩定下來，利用卡西米爾(Casimir)效應，由量子產生的 負能量，虫洞便允許信號和物體安全地穿越它﹔第三步是牽引虫洞 。一艘具有高度先進技朮的太空船將虫洞的入口互相分離開。一個 入口可能被安置在中子星表面，那是一顆擁有強大引力場、極度致 密的恆星。強烈的引力使得時間變慢。因為在虫洞的另一個入口處 ，時間流逝得更快，結果這兩個入口不但在空間內而且在時間上都 被分離開了。如果兩個端口都放置在空間中合適的地方，那么時間 差將保持恆定狀態。假設這一差值是10年。一名宇航員從一個方向 穿越虫洞，他將跳到10年后的未來，反之，宇航員若是從另一方向 穿越虫洞，他將跳到10年前的過去。 “時間機器”是宇宙結構的一部分 在威爾斯的小說里，有這樣的關于時間機器的描述：“我拍拍機器 ，擰緊所有的螺絲，又在石英杆上加了一滴油，然后坐上鞍座。按 了按啟動杆……我加速后，晝夜的交替快得像一只黑翅膀在拍打。 在時斷時續的黑暗中，我看見月亮飛轉，穿梭似地由缺變圓，我還 恍惚看到了旋轉的星星。”小說的機器像是一匹聽話的快馬，把人 帶回過去，帶到未來。那么，戴維斯要制造的機器什么樣子呢？ 他介紹說，利用虫洞回到過去，需要在空間中穿行，因此在空間上 是一個封閉的循環，在時間上也是這樣。一旦虫洞建造成功，你就 可以一下子跳進去，然后從另一端出來，另一端也許是銀河系的另 一端。你出來的一剎那就回到了過去，然后你在宇宙空間內旅行回 到出發地點。這個過程是個封閉的循環，你不用攜帶任何機器。 天哪！？“一個時間旅行者回到過去，謀殺了一個年輕女孩，而那 個女孩恰好是他母親” 假如工程上的諸多難題都被克服了，時間機器的生產將會打開充滿 悖論的潘多拉盒子。比如說，一個時間旅行者回到過去，謀殺了一 個年輕女孩，而那個女孩恰好是他母親。這種事情意味著什么？如 果這個女孩死了，她就不能成為時間旅行者的母親。但倘若這名時 間旅行者從未出現過，他就不能回到過去并謀殺自己的母親。 再設想這么一件事：一位中學語文老師坐著時間機器跳躍到一年后 ，讀取了《中國經營報》的一篇文章。他記住了(或者復印后帶回 去)，然后回到自己所處的時代，作為范文講給自己的一名學生， 這名學生品行不好，署上自己的名字就投給了《中國經營報》。這 樣問題就出現了：這篇文章究竟是誰寫的？不是源于語文老師，因 為他只是個讀者，但也不是來自那名學生，后者是從前者那里得到 文章。似乎平白無故地出現了這樣一篇文章。 對于時間旅行這個想法，愛因斯坦不怎么喜歡，甚至非常煩惱。他 知道他的相對論包含回到過去的可能性，那樣就會產生許多悖論。 史蒂芬﹒霍金也認為回到過去是個壞消息，盡管愛因斯坦的相對論 “允許”了，但需要有點什么東西來阻止這樣的事情發生。對于這 些，戴維斯也表現出一絲憂慮。他說：“我本人不打算把我描述的 時間旅行和其他控制自然的行為區分開來。所有技朮都以某種方式 干預自然。在一些科幻小說里，有人通過回到過去而改變了現狀。 這種事出現在小說里當然無傷大雅，但如果發生在現實中會帶來嚴 重的倫理問題。誰給你回到過去改變歷史的權利？” 對此，戴維斯給出的解決方案是“多宇宙”理論───世界不是只 有一個，而是有許多平行的世界。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世界。這樣，即便你打死了自己的母 親，她在那個世界也的確死了，但當你回到未來時，她依然活得好 好的。這種想法近乎瘋狂，但除了戴維斯外還有許多著名物理學家 相信有平行世界的存在。如果這樣，回到過去和做一場夢又有什么 區別？