英國著名物理學(xué)家霍金曾指出，穿越時(shí)空的方法之一，就是讓物體接近光速飛行。他認(rèn)為，如果能建造出接近光速的宇宙飛船，宇航員駕駛它飛行一個(gè)星期，地球上的時(shí)間就過去了100年，也就意味著飛進(jìn)了未來。

那么，物體能否超光速呢？香港科技大學(xué)物理學(xué)教授杜勝望的研究團(tuán)隊(duì)表示，他們的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，單光子即光的基本粒子，也不能超越光速。“宇宙中最輕的物質(zhì)，是光子。如果允許的話，從原則上光子應(yīng)是最容易超光速的，如果光子不行，其他物體可能更難?！?/p>

這一研究成果，似乎再一次擊碎了眾多科幻愛好者穿越時(shí)空的夢(mèng)想。

許多人一直渴望光速能被超越

10年前，美國普林斯頓大學(xué)研究院的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，光波群能以“超光速”傳播。這曾引起無數(shù)人對(duì)時(shí)間穿梭的遐想。

因?yàn)椋绻獠ㄈ旱膫鞑ナ且粋€(gè)實(shí)在的信息傳播過程，那么其超光速傳播，就意味著對(duì)因果律（原因必先于結(jié)果）的違背。依據(jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論觀點(diǎn)，只要實(shí)現(xiàn)超越光速，時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)倒流。

然而，隨后人們失望地發(fā)現(xiàn)，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，只不過是一種視覺效應(yīng)，并不能用來傳遞信息。于是，人們又寄希望于單光子，因?yàn)樗梢圆恍枳袷亟?jīng)典世界里的規(guī)則，或許可以超光速。

在量子世界里，我們需要用概率來理解許多事情。有些在經(jīng)典世界里不可能發(fā)生的事情，在量子世界里，卻會(huì)有一定的概率發(fā)生。

例如，量子隧穿效應(yīng)。在經(jīng)典物理里，如果一個(gè)物體要越過一個(gè)山頭，其動(dòng)能必須大于在山頭的勢(shì)能才行，否則，就會(huì)違背能量守恒定律；然而在量子力學(xué)里，即使動(dòng)能很低，該物體仍有概率穿過山頭的勢(shì)能，而出現(xiàn)在山的另一邊。

那么單光子呢？它是否也有概率，哪怕是很小的機(jī)會(huì)，也會(huì)做一些離經(jīng)背道的事情呢？比如違背因果律、超光速運(yùn)動(dòng)。由于缺少實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，物理學(xué)家們對(duì)這個(gè)問題，一直爭論不休。

而在某種意義上，爭論也為科幻提供了資源。比如，在科幻影片《星際迷航2》中，年少不羈的寇克被分解成“量子”，被放逐到雪地里，遇到怪物襲擊，意外地見到了老年史巴克?？芸说倪@一奇遇之旅，是通過“企業(yè)”號(hào)的“光波傳送系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)的。

時(shí)間旅行夢(mèng)想的終結(jié)者

單個(gè)光子是沒有概率超光速的，它永遠(yuǎn)以真空中的光速移動(dòng)。這可以引申為更強(qiáng)的命題，單個(gè)光子在任何介質(zhì)里，是不可能超光速運(yùn)動(dòng)的。愛因斯坦的理論依舊有效，即沒有任何物體的運(yùn)動(dòng)，可以比真空中的光走得更快。

于是，杜勝望被認(rèn)為是“時(shí)間旅行夢(mèng)想的終結(jié)者”。事實(shí)上，“我們并沒有證明任何物體都不可以超光速！”杜勝望坦言，這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論，也無法絕對(duì)地回答“時(shí)間旅行是否可行”。

“從邏輯上講，我們并沒有說穿越時(shí)空不可以，而只是說依靠光的手段不行。”杜勝望說，從愛因斯坦的狹義相對(duì)論可以推出，要加速一個(gè)有質(zhì)量的粒子接近光速，需要無窮大的能量，這就是為什么一個(gè)粒子加速器十分昂貴的原因。

而此次研究最大的貢獻(xiàn)，杜勝望認(rèn)為，可以加深對(duì)光子運(yùn)動(dòng)的理解，揭示物理學(xué)規(guī)律；而對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)和一般人而言，“或許只是飯后談資罷了”。

“100年前，愛因斯坦對(duì)時(shí)間、空間的看法也不被世人理解?！辈贿^，杜勝望期待，此次研究能引起思想、觀念的改變，推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。尤其在通訊領(lǐng)域，重申用光傳遞資訊的速度最快，并指明限制，這可以讓技術(shù)發(fā)展少走彎路。

時(shí)間旅行受悖論制約

其實(shí)，作為一個(gè)物理基礎(chǔ)研究者，杜勝望對(duì)穿越時(shí)空之類的話題，并沒有太大的興趣。而時(shí)間旅行也不是這次研究的重點(diǎn)，媒體往往重視的是時(shí)間旅行。

在杜勝望看來，一旦超過光速，可以隨意穿梭過去和未來，我們就會(huì)有倫理上的困難，這個(gè)世界的秩序就亂了。比如，假如你可以“回到過去”，就必須面對(duì)一個(gè)“外祖母悖論”，也就是你見到尚未結(jié)婚生子的外祖母，若將其殺死，又怎么會(huì)有你的母親，自然也就不會(huì)有你，你又如何“返回過去”？

當(dāng)然，為了解釋上述悖論，物理界提出了“平行宇宙”的說法：世界不是只有一個(gè)，而是有許多平行的世界存在。電影《宇宙追緝令》，就運(yùn)用這個(gè)的概念，將宇宙大約分為125個(gè)平行空間。在平行空間里，居住著兩個(gè)完全一樣的人，他們的遭遇一樣、生活一樣，但絕不會(huì)相遇。

假如你可以“飛向未來”，也沒有什么可以值得高興的，因?yàn)楫?dāng)你結(jié)束星際旅行回到地球上時(shí)，你所有的親朋好友可能都不存在了。

比如，影片《時(shí)間旅行者的妻子》中，主人公亨利可穿越時(shí)空，但卻不能掌控這一本領(lǐng)，因此，他經(jīng)常不知道在某時(shí)、某地、因?yàn)槭裁?，突然就轉(zhuǎn)換到另一個(gè)陌生的時(shí)空里，把愛人一次又一次遠(yuǎn)遠(yuǎn)地拋在了后面。

這些悖論讓因果關(guān)系概念陷入困境，如果是這樣，人恐怕就不能想干什么就干什么，但是好不容易有了在時(shí)間中穿梭的自由，卻又失去了行動(dòng)的自由，眼睜睜看著歷史從身邊滑過卻無力改變什么，豈不是一個(gè)巨大的損失？

多個(gè)宇宙平行存在嗎

關(guān)于時(shí)間旅行問題，科學(xué)家可以用量子物量學(xué)的一些定律來解答這些矛盾。在亞原子世界里，量子的不確定性占主導(dǎo)地位：一個(gè)電子撞擊一個(gè)質(zhì)子既可能轉(zhuǎn)向左邊也可能轉(zhuǎn)向右邊，其間并無規(guī)律可循。在一些物理學(xué)家看來，這種不確定性造成了宇宙的“多重性”，每當(dāng)一個(gè)電子轉(zhuǎn)向右邊的時(shí)候，就和一個(gè)轉(zhuǎn)向左邊的電子形成一個(gè)新的宇宙。

也就是說，世界不是只有一個(gè)，而是有許多平行的世界。你可以回到過去，但那已不是你自己的世界，而是和你的歷史相似的世界；如果你干預(yù)了歷史，未來走向的將是一個(gè)與你來時(shí)世界不同的另一世界。這種想法近乎瘋狂，但仍有許多著名物理學(xué)家相信有平行世界的存在。

杜勝望說，自己的研究興趣，是認(rèn)識(shí)和揭示宇宙的基本規(guī)律，哪怕是很小的一部分。至于此次研究的應(yīng)用前景，杜勝望坦言，目前他需要繼續(xù)研究，有待觀察。