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        設(shè)計(jì)時(shí)間機(jī)器的美國(guó)黑人物理學(xué)家

        2010-01-01 00:00:00蔣建平
        飛碟探索 2010年3期

        如果能夠回到過(guò)去,你就有機(jī)會(huì)見(jiàn)到自己已故的親人,告訴他們你沒(méi)有來(lái)得及對(duì)他們說(shuō)的話。你還可以對(duì)他們說(shuō),抽煙喝酒的嗜好,會(huì)讓他們?cè)缭珉x開(kāi)人世。或許你還可以由此延長(zhǎng)他們的壽命。美國(guó)即將出版的一本新書,講述了一個(gè)渴望能夠這樣做的人花費(fèi)畢生的精力要實(shí)現(xiàn)其夢(mèng)想的故事。

        羅納德·馬立特十分敬愛(ài)的父親突然去世了。遭受打擊的馬立特從此一心要實(shí)現(xiàn)時(shí)間旅行。為了追求這一表面上看不可能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。他克服了貧窮和偏見(jiàn),成為美國(guó)屈指可數(shù)的幾位一流黑人物理學(xué)家之一。他有著輝煌的職業(yè)生涯,在美國(guó)頂尖大學(xué)擔(dān)任教授。驅(qū)使他達(dá)到這一切的,只有一個(gè)動(dòng)機(jī)——制造一臺(tái)時(shí)間機(jī)器。在經(jīng)過(guò)多年苦心探索之后,馬立特確信他已經(jīng)解決了這個(gè)難題。

        他的旅程起始于19世紀(jì)50年代早期,當(dāng)時(shí)這個(gè)聰明和好奇心強(qiáng)的男孩只有10歲。他和父母住在紐約布朗克斯區(qū)的工薪階層猶太人居住區(qū)。因?yàn)檫h(yuǎn)離種族主義分子猖獗的南部區(qū)域,他們?cè)谀抢锏纳詈苡淇?。父親博伊德·馬立特是個(gè)受人尊敬的電子技師,心靈手巧,喜歡發(fā)明各種小裝置。他做過(guò)的工作之一是為正在曼哈頓區(qū)建造的聯(lián)合國(guó)大樓鋪設(shè)電線。他的兒子崇敬他,父子經(jīng)常一起在晚上花幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間,用各種元器件安裝晶體管收音機(jī)和其他一些電子裝置。

        就在父母度過(guò)第11個(gè)結(jié)婚紀(jì)念日的晚上,博伊德因心臟病突發(fā)去世。馬立特后來(lái)說(shuō):“對(duì)于我來(lái)說(shuō),太陽(yáng)每天就是為他而升起的。那是一場(chǎng)毀滅性的災(zāi)難?!辈┮恋碌乃阑蛟S可以避免。他一直抽很多的煙,一心投入工作,后來(lái)還開(kāi)始喝大量的酒。馬立特陷入深深的絕望之中,他無(wú)法接受再也見(jiàn)不到父親的事實(shí)。他開(kāi)始想象,是否有某種方式,能夠讓他們?cè)俅沃胤辍?/p>

        有一段時(shí)間,馬立特沉浸于科幻小說(shuō)之中。他意識(shí)到,至少在小說(shuō)中,時(shí)間旅行是能夠?qū)崿F(xiàn)的。隨后他讀到了有關(guān)這一題材的最好的科幻小說(shuō)之一——H.G.威爾斯的《時(shí)間機(jī)器》。在這部小說(shuō)中,實(shí)現(xiàn)時(shí)間旅行的英雄解釋說(shuō):“科學(xué)家清楚地知道,時(shí)間只是空間的一種形式。我們能夠在時(shí)間上向前和向后移動(dòng),就像我們能夠在空間上前后移動(dòng)一樣?!瘪R立特受到了震動(dòng)。如果他能夠制造一臺(tái)時(shí)間機(jī)器,他就能夠回到過(guò)去,改變歷史,阻止他父親的死亡。從那一天開(kāi)始,馬立特迷上了時(shí)間旅行。

        在威爾斯的小說(shuō)發(fā)表后沒(méi)幾年,一個(gè)叫愛(ài)因斯坦的德國(guó)物理學(xué)家,提出了震撼物理學(xué)領(lǐng)域的新觀念。愛(ài)因斯坦表明,時(shí)間和空間都是稱作時(shí)空的不同維度,這是物理學(xué)家了解宇宙的核心概念。馬立特隨即又對(duì)這位物理學(xué)家著了迷。愛(ài)因斯坦于1955年去世,和馬立特的父親死于同一年。和愛(ài)因斯坦一樣,馬立特意識(shí)到,按照狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論的理論來(lái)考慮重力、空間和時(shí)間,就意味著時(shí)間機(jī)器至少在理論上是有可能實(shí)現(xiàn)的。愛(ài)因斯坦的方程表明,從理論上來(lái)說(shuō),通過(guò)時(shí)空的扭曲,就可以把將來(lái)和過(guò)去聯(lián)系在一起。通過(guò)這個(gè)時(shí)間隧道,你就可以到達(dá)過(guò)去或未來(lái)。

        這種觀點(diǎn)可以構(gòu)成馬立特的假想的時(shí)間機(jī)器的基礎(chǔ)。但是在當(dāng)時(shí)的紐約,要實(shí)現(xiàn)他的目標(biāo),他還有很長(zhǎng)的路要走。他的母親在艱難中養(yǎng)育著4個(gè)孩子,他在貧窮中長(zhǎng)大,又是個(gè)黑人,追求學(xué)術(shù)上的成功對(duì)他來(lái)說(shuō)是個(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想。但是他沒(méi)有放棄,在中學(xué)里他努力學(xué)習(xí),獲得了很好的成績(jī),尤其是在科學(xué)方面。但是他的家庭無(wú)法負(fù)擔(dān)他上大學(xué)的費(fèi)用。

        因此馬立特加入了美國(guó)空軍,希望能夠獲得軍方的獎(jiǎng)學(xué)金,最終進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)他熱衷的物理學(xué)。他的測(cè)試成績(jī)極佳,他很快就進(jìn)入了美國(guó)空軍的電子學(xué)校。在去紐約南部的基地接受培訓(xùn)時(shí),他遭遇了毀滅靈魂的種族歧視。正是這種恐怖的陰影,讓他的祖父母在40年前移居到紐約北部?!拔沂紫茸⒁獾降氖虑?,”他在書中寫道,“是膚色,我以前從來(lái)沒(méi)有看到過(guò)這樣的景象。周圍只有白人,沒(méi)有其他膚色的人。”人們都在談?wù)撛诨乩飶氖路?wù)工作的黑人遭到毆打的事情。馬立特發(fā)誓要堅(jiān)持留在這個(gè)基地,完成全部的包括電子和計(jì)算方面的培訓(xùn)。他也花了很多時(shí)間,在藏書豐富的圖書館里閱讀所有愛(ài)因斯坦的著作和關(guān)于愛(ài)因斯坦的書籍。

        他的努力獲得了回報(bào)。結(jié)束服役后,他獲得了賓夕法尼亞州立大學(xué)的入學(xué)資格,開(kāi)始在那里攻讀物理學(xué)。1973年,他獲得了博士學(xué)位,是這一領(lǐng)域獲得此頭銜的第79位美國(guó)黑人。他的博士論文的部分內(nèi)容,是研究利用重力逆轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)程的理論可能性。1975年,他被美國(guó)康涅狄格大學(xué)聘為物理學(xué)教授,在那里一直工作至今。他現(xiàn)在是美國(guó)唯一的黑人物理學(xué)教授。

        雖然有著值得驕傲的職業(yè)生涯,但他仍然感到不能公開(kāi)談?wù)撍挠^點(diǎn)。如今他說(shuō):“我當(dāng)時(shí)很擔(dān)心這會(huì)毀掉我的前程?!彪S著研究工作的繼續(xù),他的觀點(diǎn)也逐漸為世人所知。2001年,美國(guó)《新科學(xué)家》雜志撰文介紹了他關(guān)于時(shí)間機(jī)器的設(shè)想,相關(guān)電視節(jié)目也隨即播出?!榜R立特沒(méi)有失去理智?!薄缎驴茖W(xué)家》雜志的文章寫道,“已知的物理定律都沒(méi)有否認(rèn)時(shí)間旅行的可能性。從理論上來(lái)說(shuō),把物質(zhì)經(jīng)由時(shí)間的前后方向傳輸,不是很困難的事情?!?/p>

        那么能夠制造一種機(jī)器,把人送到過(guò)去或未來(lái)嗎?實(shí)際上自從愛(ài)因斯坦的理論問(wèn)世后,物理學(xué)家們已經(jīng)提出過(guò)幾種時(shí)間機(jī)器的構(gòu)想。1974年,美國(guó)新奧爾良杜蘭大學(xué)的物理學(xué)家弗蘭克-迪普勒通過(guò)計(jì)算表明,建造一個(gè)巨大的圓柱體,使其旋轉(zhuǎn),就有可能讓時(shí)空彎曲,形成很多通向過(guò)去的時(shí)間人口,由此你可以一跳就跳到過(guò)去。但是他的計(jì)算結(jié)果認(rèn)為,這個(gè)圓柱體的重量要和太陽(yáng)相當(dāng),并且被壓縮成45千米長(zhǎng)、直徑25千米的圓柱體。另一個(gè)構(gòu)想是1980年由物理學(xué)家基普·索恩提出來(lái)的。他認(rèn)為只要形成一個(gè)“蟲(chóng)洞”,即時(shí)空結(jié)構(gòu)中的一個(gè)裂縫,就能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)間旅行。方法是利用宇宙中現(xiàn)有的可用的黑洞,或用幾十個(gè)核彈造出一個(gè)“蟲(chóng)洞”。

        這些構(gòu)想在科學(xué)上都是正確的,但很難實(shí)現(xiàn)。壓縮太陽(yáng)那樣大的物體,超越了我們現(xiàn)有的知識(shí)領(lǐng)域。而駕馭黑洞的能量,現(xiàn)在看來(lái)則是更加困難的事情。馬立特的解決方案要簡(jiǎn)單得多。他認(rèn)為利用循環(huán)光束,就可以使時(shí)間逆轉(zhuǎn)。他解釋說(shuō),光本身就是能量,能量可以造成時(shí)空的彎曲,和巨大的紡錘形圓柱體的作用一樣。2000年,他發(fā)表了一篇論文,論述循環(huán)激光光束如何在時(shí)空中產(chǎn)生旋渦。他說(shuō)這是讓他極度興奮的重大發(fā)現(xiàn)的時(shí)刻。

        他的構(gòu)想即使用幾句話來(lái)概括,也是復(fù)雜的。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),馬立特認(rèn)為,有可能利用循環(huán)激光,在周圍的時(shí)空中形成旋渦,這就像用勺子攪動(dòng)把牛奶和咖啡混合在一起一樣。這個(gè)時(shí)間隧道就像是一個(gè)幾米寬的光的旋渦。你如果跳進(jìn)去,就會(huì)到達(dá)過(guò)去的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)。馬立特認(rèn)為,他可以利用現(xiàn)有的技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室里制造一個(gè)樣機(jī),有25萬(wàn)美元的資金就夠了。但馬立特對(duì)誰(shuí)來(lái)提供這筆資金感到擔(dān)憂。他說(shuō):“我們希望資金的來(lái)源和軍方無(wú)關(guān)。我不想在做到一定階段的時(shí)候,有關(guān)方面把項(xiàng)目變成最高機(jī)密,并把我們排斥在外?!?/p>

        可以從幾個(gè)重要的方面來(lái)了解馬立特的時(shí)間機(jī)器。首先,你只有可能回到這臺(tái)機(jī)器首次開(kāi)啟以后的某個(gè)時(shí)間。比如你是在1月1日啟動(dòng)的機(jī)器,連續(xù)運(yùn)行了3個(gè)月。通過(guò)這臺(tái)機(jī)器,你最遠(yuǎn)只能回到1月1日那天。所以你無(wú)法像電影里那樣,回到中世紀(jì)或古代羅馬。但這已經(jīng)夠神奇的了。設(shè)想一下,時(shí)間旅行者能夠回到過(guò)去,見(jiàn)到他自己。或者他可以給過(guò)去的自己發(fā)個(gè)信息,透露中大獎(jiǎng)的彩票號(hào)碼,或是股票的行情。如此想象一下就知道,時(shí)間機(jī)器會(huì)造成很多的混亂。你如何去面對(duì)過(guò)去的你?如果你殺死了過(guò)去的你,這算是自殺嗎?你們兩個(gè)會(huì)在同一時(shí)間死去嗎?

        馬立特認(rèn)為,這些說(shuō)法并不能阻止時(shí)間機(jī)器的制造。但依然有很多持懷疑態(tài)度的人。一些科學(xué)家認(rèn)為。馬立特的時(shí)間機(jī)器所需激光的規(guī)模和能量,是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。另一些人則支持霍金的“時(shí)序保護(hù)猜想”,即在接近臨界點(diǎn)時(shí)的量子效應(yīng),會(huì)使時(shí)間機(jī)器難以實(shí)現(xiàn)。雖然一些物理學(xué)家對(duì)馬立特的方法提出質(zhì)疑,但沒(méi)有人能完全肯定地說(shuō),他的時(shí)間機(jī)器無(wú)法工作。

        馬立特現(xiàn)在62歲了,他依然相信他能夠活著看到第一臺(tái)時(shí)間機(jī)器的誕生。但不幸的是,這種時(shí)間機(jī)器工作的方式,決定了他無(wú)法實(shí)現(xiàn)他最初的愿望,即警告他的父親要注意健康?!白屛腋械桨参康氖牵绻@種機(jī)器能夠發(fā)揮作用,將來(lái)的人們就能夠利用這個(gè)技術(shù),避免我碰到的悲劇再次發(fā)生?!彼f(shuō)。

        如果他是正確的,這個(gè)來(lái)自紐約布魯克斯區(qū)、多年前就失去了心愛(ài)的父親的黑人物理學(xué)家,將成為歷史上最著名的發(fā)明家。

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