如果有一天,你的孩子說(shuō):長(zhǎng)大以后他要乘坐超光速火箭,再回到過(guò)去看看的時(shí)候,你是為你孩子的聰明而感到高興,還是苦澀地告訴他這只不過(guò)是科幻故事,人類(lèi)是永遠(yuǎn)無(wú)法回到過(guò)去的呢?
最近幾年間,時(shí)空旅行的故事屢屢在各種媒體上出現(xiàn),故事的情節(jié)大同小異:某人乘坐時(shí)間機(jī)器回到過(guò)去或者奔向遙遠(yuǎn)的未來(lái)。例如《時(shí)間線》、《救世主》、《時(shí)光駭客》、《回到1872年》、《時(shí)間機(jī)器》、《未來(lái)戰(zhàn)士》、《12猴子》、《2009迷失記憶》、《星門(mén)》、《失落的世界》、《重返中世紀(jì)》、《碧血長(zhǎng)天》、《穿越時(shí)空愛(ài)上你》等影片都描述了時(shí)空旅行的故事。在人們觀看這類(lèi)影片的同時(shí),有人就會(huì)懷疑,世上真的有時(shí)空隧道或者蟲(chóng)洞存在嗎?
關(guān)于蟲(chóng)洞、時(shí)空隧道之類(lèi)的觀念,并不是科幻電影編導(dǎo)們的憑空想象,而是源于愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論。1935年,愛(ài)因斯坦和羅森根據(jù)廣義相對(duì)論推導(dǎo)出,在特殊的時(shí)空結(jié)構(gòu)中存在一條貫穿空間和時(shí)間的隧道,這條隧道就被稱(chēng)為愛(ài)因斯坦一羅森橋。但在最初的推導(dǎo)中,這座“橋”是無(wú)法通過(guò)的,任何物質(zhì)想要通過(guò)它都會(huì)被撕裂。然而,1936年克爾得出一個(gè)解,表明存在可以通過(guò)愛(ài)因斯坦一羅森橋的可能。這時(shí)它就變成一個(gè)蟲(chóng)洞——通往另一宇宙的通道。如今有不少科學(xué)家相信,利用蟲(chóng)洞可以進(jìn)行時(shí)空旅行。
“雙空位悖論”徹底否定了時(shí)空旅行的可能性,那些時(shí)空旅行題材的影片屬于科幻類(lèi)的娛樂(lè)片,千萬(wàn)不要把它們當(dāng)成嚴(yán)肅的科教片來(lái)對(duì)待,時(shí)空旅行是不可能實(shí)現(xiàn)的。
“雙空位悖論”的含義是什么?
在宇宙空間中任何物體運(yùn)行的軌跡,可以看做是一條曲線(包括封閉曲線)。在沿物體運(yùn)動(dòng)的方向上任意取三點(diǎn)(A、B、c),當(dāng)物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),從空間概念上看A點(diǎn)已經(jīng)是一個(gè)空位,該物體已經(jīng)在B點(diǎn)了;同理,c點(diǎn)雖然是存在的,但是沒(méi)有物體存在,也是一個(gè)空位。舉例說(shuō)明:1900年地球在A點(diǎn),2006年地球運(yùn)行到B點(diǎn),這時(shí),地球人乘坐超光速火箭回到A點(diǎn),在A點(diǎn)找不到地球,只有空間概念上的空位A點(diǎn);同理,地球人在B點(diǎn)乘坐超光速火箭趕到c點(diǎn),c點(diǎn)其實(shí)也是一個(gè)空位,地球還在B點(diǎn)與c點(diǎn)之間運(yùn)行。這就是“雙空位悖論”。
分析一下時(shí)空旅行的原理,存在諸多問(wèn)題:①愛(ài)因斯坦的相對(duì)論從理論上證明,“回到過(guò)去和前往未來(lái)是可能的”,但是相對(duì)論又告訴我們超光速的物質(zhì)是不存在的,這就產(chǎn)生了矛盾;②即使能夠?qū)崿F(xiàn)“回到過(guò)去和前往未來(lái)”,又該如何解決隨之而來(lái)的邏輯混亂;③時(shí)空旅行在技術(shù)上無(wú)法實(shí)現(xiàn);④“雙空位悖論”徹底否定了“回到過(guò)去或前往未來(lái)”的可能性。
怎么看待愛(ài)因斯坦“穿越時(shí)空隧道回到過(guò)去和前往未來(lái)是可能的”這一個(gè)觀點(diǎn)?
首先應(yīng)該假設(shè)有超光速火箭的存在,然后才能夠得出這樣的結(jié)論:“乘坐超光速火箭能夠看到過(guò)去的事件?!迸e個(gè)例子:10年前,有人在地球上朝某個(gè)特定的天空方向放電影,10年后的今天,我?guī)е?電影)屏幕乘坐超光速火箭也朝這個(gè)方向趕,當(dāng)趕到它的前方時(shí),展開(kāi)屏幕,這時(shí)我們?cè)谄聊簧峡梢钥吹?0年前從地球上放出的電影,也可以這樣說(shuō):看到10年前的事件。因此,愛(ài)因斯坦“穿越時(shí)空隧道回到過(guò)去和前往未來(lái)是可能的”這一觀點(diǎn)應(yīng)該這樣表述:能夠看到過(guò)去的事件,前往未來(lái)是不可能的。
怎么看史蒂芬-霍金對(duì)于回到過(guò)去“能否干預(yù)歷史”的討論?
從上面的分析得知:時(shí)空旅行本身就是一件不可能的事情,霍金再接下去討論不可能之后的事情已經(jīng)無(wú)意義了。不過(guò),霍金本人是傾向于不能干預(yù)歷史的,這有可能是霍金受愛(ài)因斯坦“能夠回到過(guò)去”的觀點(diǎn)以及各種悖論雙重影響的結(jié)果。然而,被稱(chēng)為當(dāng)今最偉大的“愛(ài)因斯坦”的史蒂芬·霍金能夠提出“能否干預(yù)歷史”這樣的問(wèn)題,實(shí)在讓人質(zhì)疑:他是在講科學(xué)?還是講科幻?
科幻作品是影視娛樂(lè)的一個(gè)熱點(diǎn),但是科幻作品也應(yīng)該有一定的科學(xué)依據(jù)。時(shí)空旅行被納入科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行探討,是在1915年愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論發(fā)表后,一些科學(xué)家在愛(ài)因斯坦方程中得到了允許時(shí)空旅行的解。但是,更多的物理學(xué)家卻把時(shí)空旅行和科幻小說(shuō)中的流行情節(jié)一樣對(duì)待——差不多歸入U(xiǎn)FO一類(lèi)。