〔英〕霍 金
如果我有臺時(shí)間機(jī)器,我可以拜訪瑪麗蓮·夢露,或是在伽利略用望遠(yuǎn)鏡觀測宇宙的時(shí)候去串個(gè)門,可能我還會前往宇宙的末日看看我們整個(gè)宇宙將會如何終結(jié),要判斷這種想法是否可行,我們就要從物理學(xué)家的角度出發(fā),把時(shí)間看成第四維。
這并沒有聽上去那么深?yuàn)W。所有的物體存在都是三維的,包括輪椅上的我。
任何物體都有特定的長度、寬度和高度,但除此以外還有另外一種“度”,這個(gè)度就是時(shí)間。
關(guān)于時(shí)間旅行的科幻電影通常會說到一臺能耗極高的巨型機(jī)器,這臺機(jī)器能打開一個(gè)穿越第四維時(shí)空的通道,也就是時(shí)間隧道。這個(gè)想法可能有點(diǎn)兒牽強(qiáng),現(xiàn)實(shí)情況也可能與此大相徑庭,但這個(gè)概念本身并不瘋狂。
物理學(xué)家們也一直在思考時(shí)間隧道的問題,但切入的角度完全不同,我們想知道的是通往過去或是未來的通道是否能在自然法則下存在。思考的結(jié)果是,我們認(rèn)為有這個(gè)可能,而且,我們甚至給它起了個(gè)名字——蟲洞。
事實(shí)上,在我們身邊到處都是蟲洞,只不過它們太小,我們看不到而已。
任何東西都不是徹底平滑沒有空隙的,如果你能近距離看一樣?xùn)|西,你會發(fā)現(xiàn)上面有小洞和裂痕,這是一個(gè)基本的物理法則,就連時(shí)間也是如此。
比如桌球臺,臺面看起來又平坦又光滑,湊近來看就完全不一樣了,上面滿是縫隙和小孔,就連臺球這樣看似光滑的東西,放大后看也有細(xì)小的裂痕、皺褶和瑕疵。要在三維世界中理解這一點(diǎn)很容易,但請相信我,在四維世界中它同樣成立,在時(shí)間之中也存在著細(xì)小的裂痕,皺褶和瑕疵。
它的一端在距離地球不遠(yuǎn)的地方,另一端則位于一顆離我們無比遙遠(yuǎn)的行星附近。
理論上說,蟲洞還可以有更多的用途。如果蟲洞的兩個(gè)端口,設(shè)置的地點(diǎn)相同,但時(shí)間不同,那飛船穿越蟲洞之后將仍然停留在地球附近,卻回到了遙遠(yuǎn)的過去,或許恐龍還可以目睹這艘飛船的從天而降。
當(dāng)蟲洞打開的瞬間,自然界的輻射會進(jìn)入其中并形成循環(huán),“輻射反饋”會變得無比強(qiáng)烈,導(dǎo)致蟲洞瓦解,所以雖然微型的蟲洞確實(shí)存在,也許某天我們真的可以將其放大,但它無法維持足夠長的時(shí)間作為時(shí)間機(jī)器使用,那就是沒人來參加派對的真正原因。
事實(shí)上我認(rèn)為,不管通過蟲洞還是通過其他方法,我們基本上都是不可能回到過去的,不然就會產(chǎn)生謬論。
要解釋其中的原因,先讓我們構(gòu)想一個(gè)科幻小說里的交通運(yùn)輸系統(tǒng),想象一條圍繞地球修建的軌道上面跑著一列超高速列車,我們讓這列假想的列車盡可能去接近光速,看看這如何能讓它成為一臺時(shí)間機(jī)器。
車上的旅客都有一張通往未來的單程車票,列車開始加速,越開越快,越開越快,但無論列車動(dòng)力如何強(qiáng)勁也絕不可能達(dá)到光的速度,因?yàn)檫@違反物理法則,那我們就設(shè)法接近光速,盡可能靠近極限速度。
這時(shí)一種奇特的現(xiàn)象開始發(fā)生,相比地球上的其他地方,列車上的時(shí)間流速相對較慢,就像在黑洞附近一樣,效果甚至更明顯。
列車上所有物體的運(yùn)動(dòng)都會變慢。其中的道理并不難理解,試想車上有個(gè)小孩朝車頭跑過去,他的奔跑速度再加上列車自身的速度,是否會意外地突破極限速度呢?答案是不會。
自然法則讓車上的時(shí)間變慢,從而避免這種情況發(fā)生,所以他無論怎樣奔跑也無法突破極限速度。時(shí)間總是會適合地放緩不讓你打破速度上限,利用這個(gè)特性我們可以通往遙遠(yuǎn)的未來。
假設(shè)列車在2050年1月1日出發(fā),一圈又一圈環(huán)繞地球走了100年,在2150年的新年時(shí)分,它靠站停車,而旅客們只經(jīng)歷了一個(gè)星期的時(shí)間,因?yàn)檐噧?nèi)的時(shí)間流速非常緩慢,當(dāng)他們走下列車時(shí)會發(fā)現(xiàn)整個(gè)世界與自己出發(fā)時(shí)已經(jīng)完全不一樣了。他們用一周的時(shí)間就來到了100年后的世界。