時光旅行能否成現實

孫燕燕

近日，“人類能否乘坐時間機器回到過去，或者飛到未來”這一話題再次成為學術界爭論的焦點。

一些美國物理學家向公眾表示，“如同科幻作品描述的那樣穿越時空回到過去是不可能的。”而美國亞利桑那州立大學的理論物理學家保羅·戴維斯，已經開始著手構想建造世界上第一臺時間機器了。

時間扭曲：走進未來時光的一種方法

制造時間機器的相關理論源自這樣一個觀念——像三維空間一樣，時間是一個可變的維數。這也是1905年愛因斯坦提出的“相對論”的核心思想。

“相對論”為我們提供了到未來時光中旅行的兩種方法。

一個是以高速進行運動，由這種運動而造成時間扭曲。一艘速度達到光速99.99999%的飛船，就可以在6個月內進入公元3000年。

另一個時光旅行的方法是重力會使時間放慢。地球的重力每300年可以讓鐘表慢1微秒。為了能在未來的時光中旅行，需要利用那些強度遠高于地球重力的引力場，比如中子星的引力場。它們自身強大的重力使其原子變成了一堆中子，這種重力作用會產生比地球重力影響要明顯得多的時間扭曲——中子星上的7年相當于地球上的10年。只要讓我們的飛船到達這樣一顆中子星上，就會在未來的時光中邁出一大步。

“蟲洞”：進入過去時光的捷徑

這些都是到未來的方法，那么如果我們想要回到過去呢？愛因斯坦提出的“蟲洞”理論就可以解決這個問題。

美國亞利桑那州立大學的理論物理學家保羅·戴維斯說，“蟲洞”是一條捷徑，它可以在光到達之前將兩個非常遙遠的點連接起來，因此這也是通過一條捷徑進入過去時光的一個方法。光速實際上是一個無法逾越的極限，任何物體，甚至包括信息也無法以更快的速度運動。所以，如果我們能夠搶先在出發地的信息到來之前到達某個地方，那么我們就可以說完成了一個進入過去時光的旅行。這是因為我們剛到目的地不久，我們的過去就會追上我們，或者更精確地說，是我們出發時那個時刻的信息追上了我們。

可是，如果信息是以光速旅行，我們又如何能在它之前到達某個地點呢？走一條光不認識的捷徑，走更短的路。這就是“蟲洞”的含義所在：它是聯結宇宙中兩點的光無法通行的捷徑。

正方觀點：時間旅行是可行的

戴維斯認為，達到光速運行其實只是一個成本問題。因為，如果把一個10噸重的負載加速到光速的99.9%，需要使用100億億焦耳，這相當于全人類幾個月的能源生產總量。如果獲得如此多的能源只能去開發太空的資源。

現在，戴維斯已經開始著手構想建造世界上第一臺時間機器了。“時間旅行是可行的，而且我們知道如何去完成它。”在接受采訪時戴維斯稱，目前構建時間機器所需要的大部分零件已經存在于世界各個國家最先進的實驗室里了。

哥倫比亞大學物理學家布賴恩·格林甚至告訴了人們一個飛往100萬年以后的方法。他說：先建好一艘太空船，然后以接近光速的高速度開始飛行。當你在高速飛行的飛船上過了一年返回地球時，走出飛船后你會發現地球上已經過了100萬年——你已經到了地球上的未來。

反方觀點：時間旅行無法實現

中國科學院理論物理所研究員李淼告訴記者，大多數科學家都認為，進行時間旅行的理論幾乎都是無法實現的。

以高速系統進行的時間旅行或許只能進入未來，卻沒有辦法回到過去。事實上，假如我們的時間機器到達了公元3000年后再返航，有可能只會在地球的未來時光中又跨出了一大步。這是因為時間旅行并不取決于運動的方向，而只取決于它的速度。以接近光速的速度飛行理論上當然可以使時間變慢，但是即使再接近光速或者達到光速，時間也不會為負，也就是說我們是不會回到過去的。

對于廣義相對論來說，時空可以被彎曲到與其自身聯結的地步，因此可以在時間和空間中創造閉合的軌跡。例如，我們回到了自己出生的年代，看見自己出生的樣子，這就是時空閉合了。但是目前的理論認為，有一定的物質就會有一定的時空，時空和物質有關。產生閉合軌跡時空的物質分布非常特殊，其中有一部分物質分布處于負能量狀態。這樣就破壞了我們已知的能量條件。而我們現在已知的物理規律是不允許這種現象出現的。

（楊松摘自《北京科技報》）