莫里特的時間機器

不要以為像“月光寶盒”那樣的時間機器是不可能的，“宇宙不僅比我們所想象的神秘，而且比我們所能想象的還要神秘”。

莫里特的時間機器

在羅蘭·莫里特博士的心目中，他的父親波爾特·莫里特是世界上最優秀的。波爾特在33歲那年死于心臟病，而那時羅蘭只有10歲。“我非常愛我的父親，”莫里特教授對我們說，“那對我來說真是一場災難”。像其他聰明的小孩一樣，小莫里特試圖從書中找到安慰。特別是那本威爾士在1895年寫的小說《時間機器》。該小說講述了一個年輕的科學家，為了回到過去拯救已經死亡的未婚妻，用黃銅和水晶成功地制造了一部時間機器。這本小說具有里程碑的意義，因為該書作者先于愛因斯坦理論性地提出：時間是可以改變、移動的第四維。也許大人看了這本小說，只會認為這是不可能的，但對年幼的莫里特來說，這絕對是一個希望。從此，在他心目中就有一個夢想，回到過去看看自己的父親，并想辦法讓他活下來。

莫里特于2000年5月發表了一篇名為《環形激光電磁輻射的微重力場》的文章，文章中介紹了時間機器的原理，其基礎就是愛因斯坦的理論：光和物質都是能量的不同形式。莫里特認為，既然如此，物質可以在時空中彎曲、轉向或變形，光為什么不可以呢?如果光真的可以彎曲，那么事情就好辦了。莫里特打算造一個“環形激光”裝置，從理論上講，該裝置可以產生環形光電子束，這種光電子束在光子水晶中可能改變光的傳播方向，并且使其傳播速度減慢。將一個中子微粒釋放到光電子束的中心，簡單地說，光電子束可能會與光線沿著相反的方向運動，這就有可能使時空扭曲。想象用一個勺子在水中攪拌，就會形成一個漩渦，只不過在上面的裝置中，漩渦是時空的扭曲。過去，現在和將來就這樣旋轉起來，所以，未來先于過去發生也就成了可能。但是這一切并不足以使人激動，因為中子是極其微小的顆粒，在被釋放到光電子束中心的過程中，如果其旋轉受到影響，那么結果可能就會讓人失望。

關于近期的試驗，莫里特已經有了充分的理論準備。把兩個完全一樣的放射性中子釋放到環形光電子束中，使得其中一個沿著光電子束的方向運動，另外一個與之相反。由于放射性元素的衰變周期是已知的，所以就可以通過同時監測兩個中子的衰變情況，來確定它們在光電子束中實際上所經歷的時間。如果同時檢測到的衰變情況不同，那就說明兩個微粒在光電子束中所經歷的時間實際上是不同的，這也就證明了時間是可以被改變的。莫里特說：“最終，我們會看到一顆從來沒有見過的中子。實際上，那是從未來回到現在的中子，通過衰變情況我們可以證明這一點?！比绻@個試驗成功的話，我們就可以確定時間的構造是可以被光改變的，一個事物(或事件)也可以回到過去。因為如果該實驗把中子送回過去，從理論上來說，就可以把你我送到過去。我們暫且把工程問題放到一邊，設想有一個足夠大的機器，人可以到光電子束中。在里面，你可能會有向前運動的感覺，但是由于時空的旋轉，你實際上是在向過去運動。所以你可以回到過去，說不定就是你剛才進入該儀器的那一刻。

莫里特博士的構想得到了很多專家的認同，而且吸引了諸多媒體的目光，但是也有相當多的人對此持懷疑態度。莫里特表示他非常歡迎這些意見。這畢竟是學術性的問題，在嚴肅的科學領域內，自己的設想被懷疑或者否定并不是什么壞事情。

到未來旅行已經被證明可行

我們大多數人還安逸地生活在牛頓時代。大家都知道蘋果從樹上掉下來是因為萬有引力。而且我們都相信時間是一個常量，對任何事物來說時間都是以相同的速度流逝的，或者用牛頓的話說，時間是“與客觀世界無關的勻速流動的”。但是，在19世紀確定了光的傳播速度是186000英里/秒之后，這些理論都有了問題。因為光速是一個常量，時間和距離就成了可以伸展也可以壓縮的事物。

讓我們看下面的例子：兩輛汽車在高速公路上，同時開著照明燈。其中一輛靜止，另一輛以每小時100英里的速度向你行駛。如果距離和時間都是與客觀世界無關的常量，那么行駛的那輛汽車的照明燈光靠近你的速度應該是光速再加上100英里/小時，它應該先于另外一輛汽車的燈光到達你所在的位置，但是實際情況卻不是這樣。舉這個例子是想方便大家明白，時間以及你的汽車之間的距離由于汽車的速度都被壓縮了。確切的說，質量、速度還有時間都是相對于光速來講的，這三個要素都是隨著物體的運動速度的變化而變化的。這就是愛因斯坦狹義相對論的核心內容。由于我們日常生活中的速度和光速相距甚遠，所以一般情況下都沒有考慮這種影響。但是如果我們的速度足夠快，就不能不考慮這種影響了。

1975年，卡洛·艾里教授為了檢驗愛因斯坦的狹義相對論，將兩個同步的鐘表，一個放到飛機上，一個放在地面上。經過一段時間的飛行后，飛機上的鐘表比在陸地上的慢。由于飛行速度快，對飛機上的鐘表來說時間被壓縮了，實際上該鐘表已經從過去來到現在旅行了。普林斯頓大學的J·里查德·歌特教授在他的《愛因斯坦世界的時間旅行》一書中提及，全世界最早完成到未來旅行的人是宇航員舍舉·艾德紐，因為他在太空中高速飛行了748天。歌特教授計算艾德紐以每小時17000英里的速度飛行了兩年多，他已經到了1/50秒之后的未來了。這是一個完全可以忽略不計的時間，但是如果我們可以以光速旅行(我們暫且不考慮技術問題、能量需求問題以及巨大的摩擦力)，那情況會是怎樣的呢?英國的物理學家斯蒂文·普雷斯頓在他的主頁上稱，按照牛頓的學說，即時間“是與客觀世界無關的均勻流動的”，我們要到距離地球220萬光年遠的仙女座，需要2065年。

到過去旅行困難重重

如果我們用狹義相對論來看這個問題，情況就不一樣了。設想有一個宇宙飛船，它可以用一年時間加速，使其速度等于光速，因此之后該飛船和仙女座的距離縮短為零，他不用時間就可以到達仙女座。這樣算來，該宇航員用1年的時間到仙女座，然后再用1年的時間返回總共只要兩年。但是回到地球后他會發現，他的孿生兄弟已經在220萬年以前離開人世。因為光速飛行，該宇航員已經完成了他的未來之旅，而他的兄弟卻沒有，所以會出現這樣的情況。這與自然規律是一致的，到過去旅行依然困難重重。

這項研究再次引出了愛因斯坦和他的廣義相對論。

我們將一個保齡球放置在一彈性表面上，由于保齡球的質量，彈性表面會發生扭曲，如果此時再放置一個小球到這個表面上，它就會繞著保齡球旋轉。而且，已經有實驗證明，越是靠近質量大的物體，時間就會越慢，在地球上運行的鐘表要比在真空的宇宙飛船中的慢。所以從理論上來講，如果一個質量非常大的物體，可以沿著既定方向旋轉，就可以使時間倒流(當然，要明白這一點，必須先理解廣義相對論)。但是到哪里找這樣大質量的物體呢?

黑洞，這是大多數物理學家考慮到的答案。由于燃燒盡了的恒星等天體自身塌縮的重力作用而不斷被壓縮，它的體積趨向于零而密度變得無窮大，這樣，圍繞這些點的一定空間就形成了一個黑洞。黑洞的引力無比強大，任何東西靠近它的時候就會被它吞噬掉，就連光也逃脫不了這樣的厄運。

“祖父悖論”眾說紛紜

然而，黑洞對我們來說又有太多的不確定性，所以要進行這項實驗幾乎是不可能的。而莫里特的想法是，既然光和物質都是能量的形式，所以可以考慮制造一個光的漩渦，這樣就避免了關于黑洞的難題。具體內容我們在前面已經介紹了。讓我們退一步想象一下，如果真的可以回到過去，會發生什么樣的事情呢?有一個人，他情愿自己從來都沒有存在過，所以他決意要通過時間機器回到他祖父的那個年代，在他祖父結婚之前將其殺害。他是這樣認為的，沒有祖父就沒有父親，沒有父親就沒有我。如果真是這樣，他又怎么會存在，并且能夠回到過去殺害他的祖父呢?這就是“祖父悖論”，一個只要一談起返回過去就會被提起的哲學問題。關于“祖父悖論”的解釋，有很多說法。

劍橋大學的斯蒂芬·厚肯教授提出了“年代保護推測”，就是說存在一種自然規律，過去的事情是改變不了的。也許那個人想回到過去殺害自己的祖父，但最終由于種種原因沒有成功。用另外一種觀點解釋，量子物理學家認為，存在著無限多的宇宙，任何可能性都是事實。換句話說，在一個世界中那人回到過去殺害了自己的祖父，但在另外一個世界中卻沒有成功。物理學家內曼說：“或許還存在一種可能，一種非常讓人掃興的可能，也許技術文明沒有足夠的時間跨度去制造一部時間機器。人類文明的發展會帶來很多負面效應，例如溫室效應。這種機制決定了文明不可能存在很長時間。因此一個社會可能正處于成功地制造出時間機器的邊緣，就被污染或者其他因素所毀滅。新的文明孕育、發源，直到成熟，但到了一定的限度后，又瓦解了……”不要以為這些解釋都太牽強，“宇宙不僅比我們所想象的神秘，而且比我們所能想象的還要神秘”。因此，關于“祖父悖論”，并不足以讓莫里特擔心。他認為，“多世界論”和物理學是一致的，不能因為我們不知道宇宙是如何工作的，就認為時間旅行是不可能的。

莫里特樂觀地認為，總有一天載人的時間機器可以問世。他說：“當年懷特兄弟發明出的世界上第一架飛機，只能飛十幾碼遠，但是現在是怎樣的情況呢?不要被困難所折服，我們應該努力克服工程上的一個又一個難題?！?/p>

（編輯/張蕙）