蟲洞、多世界
在天體物理學中,蟲洞的意思,按照史蒂芬·霍金在《時間簡史》中的通俗解釋是這樣的:
“蟲洞就是一個時空細管,它能把幾乎平坦的、相隔遙遠的區域連接起來。……因此,蟲洞正和其他可能的超光速旅行方式一樣,允許人們到過去旅行。”直白一點,就是從理論上說,蟲洞可以讓人從一個世界(時空)到達另一個世界。
這種想法當然是科幻電影最歡迎的思想資源之一。電影《回到未來》、《2009迷失記憶》、《時間線》等等的故事結構,就是在此基礎上建立起來的。
通過蟲洞前往過去或未來,畢竟是一個相當抽象的概念。《時間簡史》之類的書中所畫的蟲洞圖像,通常是兩片平行宇宙代表兩個不同的時空,也即兩個不同的世界,中間有圓錐狀的通道,那個通道就是蟲洞,也就是所謂的“愛因斯坦一羅森橋”。
令人驚奇的是,史蒂芬·霍金等人想象的這種圖景,竟然和中國古代所畫的宇宙圖異曲同工!古代中國的宇宙學說中,有一派稱為“蓋天”,認為天地就是平行平板,天地之間、北極之下是一個圓錐形的柱子。這種圖景和中國古代傳說中的神木、天柱、登葆山等等,以及古印度所說的須彌山之類,都有相似之處,而后面這些東西,都被認為是天地之間的通道。所有這些都和“愛因斯坦一羅森橋”有著某種形式上的相同之處。
從抽象意義上說.在古人心目中天地是兩個不同的世界,天上是眾神所居,地上是凡人所住,天地之不同幾乎類似于兩個不同的宇宙或時空。至于“天上一日,地上千年”之類的傳說,更與不同的時空概念大有巧合。如果將古代的這些傳說,視為某個已經消失(或者離去)的高級文明留下來的吉光片羽,當然是缺乏根據的。但是,這些傳說中天地之間的通道,它們的形狀確實和史蒂芬·霍金等人想象的蟲洞十分相似。
關于時間之門、時空隧道之類的觀念,并不是科幻電影編導們的憑空想象,這類觀念在西方有著相當長久的傳統。生活在不同時代的人之間的神秘相見、“鬼車”(突然出現和消失的充滿神秘現象的車輛)之類的故事,長期以來既出現在“態度嚴肅”的報告中(但很容易被指責為偽科學),也經常出現在科幻小說和相關的電影中。倪匡受到西方作品影響頗大的科幻小說,如《衛斯理》系列等,其中就經常出現這類題材(比如有一部小說就叫《鬼車》)。所以許多人相信,人們越過時間之門,與過去或未來的世界進行溝通是可能的。
而在現今的科學理論框架中,科學家則是從另一個角度發揮他們的想象力。愛因斯坦1917年發表的那個著名的引力場方程,就是這類想象力的基本溫床。通過求解這個方程,許多令人驚異的景象開始展現出來=今天在科幻作品中常見的黑洞、鏡像宇宙等觀念,都是求解愛因斯坦引力場方程帶來的結果,而“愛因斯坦一羅森橋”則是通往鏡像宇宙的通道。最初,這個通道被認為是不可能通過的(一切物質都將在這個通道中被壓碎)。然而1936年R.克爾得出一個解,表明有可能存在人類可以通過的“愛因斯坦一羅森橋”,這時它就變成一個蟲洞——通往另一宇宙的通道。如今不少科學家相信,蟲洞可以進行時間旅行,還能夠通往不同的空間。
這樣的蟲洞,幾乎就是電影《2009迷失記憶》中的時間之門,也是電影《星門》中的那道神奇的星門。一過此門,就是另一個世界。
與這種景象相對應的是所謂的多世界理論,它認為在回到過去的時間旅行中,會產生新的平行世界。這種具有無限可能性的多世界景象,對人類來說是一種希望——因為這樣的話,選擇一個怎樣的未來就可以取決于人類自己(影片《回到未來》中博士說的“未來是不確定的”就是此意)。而且,人類即使在一個世界中因為自己的過錯而滅亡,也仍有可能在另一個世界中繼續生存。
這個美妙的結局,再次涉及史蒂芬·霍金《時間簡史》中的問題:人回到過去能不能干預歷史、改變歷史?
一種結論是只能旁觀,不能干預,不能改變,這被霍金稱為“協調歷史方法”;另一種就是多世界(多重宇宙)理論,人回到過去可以干預歷史、改變歷史,然后產生一個新的世界和歷史,這被霍金稱為“選擇歷史假想”。霍金本人似乎傾向于前一種結論,但是毫無疑問,科幻電影的編劇、導演們,科幻小說的作者們,更喜歡后一種結論——誰都看得出,只有采納后一種結論才能編出好玩的故事。
S E T I
所謂SETI即“地外文明探索”,已經成為西方一個慣用的詞匯。
1960年,在美國西維吉尼亞的綠堤國家射電天文臺,德雷克開始實施使用26米直徑的射電望遠鏡探索外星文明的計劃——他命名為“奧茲瑪”計劃。當時德雷克也確實檢測到了一些未知信號,但后來發現它是當時軍方進行的秘密軍事試驗發出來的。這項計劃通常被認為是最早的SETI行動,雖然當時并沒有檢測到任何地外源信號,但他的方案還是引起了其他天文學家的興趣。
20世紀70年代末,NASA曾對兩項SETI計劃給予資金資助。一項是檢測1000余個類日星體,接收其中微弱、零星的信號;另一項則是在全天勘測中掃描所有方位。但幾年之后,美國國會終止了這些資助。
稍后則是“鳳凰”計劃,它是迄今為止SETI行動中最靈敏、最全面的計劃。它有選擇地細查了200光年以內、約1000個鄰近的類日恒星——我們假想這些恒星周圍有可供生命生存的行星。“鳳凰”計劃目前使用的是直徑305米的阿雷西博射電望遠鏡,它可能是當今世界上最大的射電望遠鏡,具有極強的探測能力。到1999年,“鳳凰”計劃已觀測了它名單上一半的星體,但仍未檢測到有關地外文明的信息。
于是,科學家想出了一種經濟可行的辦法——擁有個人電腦的普通人利用自己電腦的閑置時間,幫助處理數據。參加者每次可從專用的網址上下載256K字節的數據(即阿雷西博望遠鏡100秒的觀測結果);然后利用計算機進入屏幕保護狀態時的空閑時間,對其進行處理;完成后用戶自動將處理完的數據發回研究人員,并下載新的數據。研究人員稱:“這好比是在一堆干草里找一根針,干草仍是那堆干草,但有許多普通人幫助,找起來可以快很多,總有一天能找到的吧——如果那根針存在的話。”
另一類天文學色彩更加濃厚的探索計劃,也可以歸人SETI行動的范疇,即尋找類地行星。因為我們畢竟迄今只知道一種生命模式,因此假定只有在固體的類地行星上,才有穩定而適宜的環境衍生生命,進而發展文明。2003年12月,英國愛丁堡天文臺的天文學家撰文宣布,在織女星旁找到了“第二地球”,但其上是否有生命存在仍然相當可疑。
現在世界上最先進的望遠鏡都已投入本課題的觀測,其中包括位于智利巴拉那的共大望遠鏡VLT、哈勃空間望遠鏡、10米的“開克”號等。
從現在來講,全球著名的國際空間計劃舉例如下:
“COROT\"計劃:法奧合作,2004年發射,對5000顆恒星做巡天搜尋,尋找類木行星(估計可找到100顆)。
“開普勒”計劃:NASA的艾姆斯中心提出,致力于凌星觀測。這架口徑1米的空間望遠鏡可監測10萬顆主序星。NASA決定于2007年啟動該計劃。
“愛丁頓”計劃:歐洲空間局(ESA)于2007年發射1.2米廣視場空間望遠鏡,可探測的恒星在1000秒差距以內,有希望發現幾千個類木行星和幾十個類地行星。
“達爾文”計劃:ESA計劃于2012年升空,由6架1.5米的望遠鏡組成,空間紅外干涉高分辨率成像,利用消零干涉方法探測類地行星。
不同態度
關于UFO和地外高等文明是否存在的問題,在中國一直是比較敏感的。一方面,民間自發的UFO探索活動持續不斷,而且熱情很高;另一方面,卻是中國天文學界對這個問題普遍恐懼——極少有天文學家愿意和這項活動或這個話題沾邊兒。如果不得不就這個問題發表意見,天文學家通常總是強調,迄今為止所有的UFO現象都是錯覺或偽造,并進而否認地外高等文明存在的可能性。
從理性的立場來看,這種恐懼顯然是毫無必要的。與此形成鮮明對比的是,西方天文學界對這一問題的坦然態度。雖然西方并沒有很多天文學家投入對地外文明的探索,但畢竟還是有這樣的天文學家,而且他們也根本不存在某種恐懼心理。我們這里的恐懼,也許和外星高等文明曾被歸入偽科學有關。
還有某些自以為懂科學的人,經常有著另一種傲慢與偏見,即認為只有自己才有資格談論科學。這和某些自以為懂歷史的人,認為只有自己才有資格談論歷史是一樣的。科幻電影當然不是科學,歷史電視劇也不是歷史學,但是一方面它們開發了科學或歷史的娛樂功能,使它們也能為公眾的娛樂生活做出貢獻;另一方面,它們也有自己的思想價值:科幻電影中對許多人類社會前景的描述,無疑對人類有著警示作用,比如《未來水世界》之蠻荒,比如《撕裂的末日》之黑暗,比如《羅根的逃亡》之荒誕,比如《黑客帝國》系列之虛幻,比如《未來戰士》之核災難,比如《12猴子》之大瘟疫。
科學或歷史學都是天下之公器,不是某個科學家或歷史學家的禁臠。不是科學家或歷史學家的人,也可以思考和談論科學或歷史——當然如果不對科學家或歷史學家可以糾正。科幻電影的編劇、導演,雖然不是科學家,通常也不被列入“懂科學的人”之列,但是他們那些天馬行空的藝術想象力,正在對公眾發生著重大影響,進而也有可能對科學發生影響——也許在未來的某一天,也許現在已經發生了。