在科學界,時間旅行一度被認為是歪理邪說。過去因為擔心有人會把怪人的標簽貼在自己身上,我對這個問題常常避而不談。但現在,我不再那么謹小慎微了。我對時間癡迷已久,如果有一臺時間機器,我會去拜訪風華正茂的瑪麗蓮·夢露,或是造訪將望遠鏡轉向宇宙的伽利略。或許,我還會走到宇宙的盡頭,破解整個宇宙湮滅之謎。
——斯蒂芬·霍金
霍金在為探索頻道錄制的紀錄片《與霍金一起了解宇宙》中稱外星生命很可能存在,繼警告人類勿主動與外星人接觸以后,他又在一篇探討如何建造“時間機器”的文章中詳細分析了人類如何利用自然規律實現“時間旅行”的偉大夢想。
【關鍵是第四維通道】
霍金說,為了讓這一切從虛幻變成現實,我們應以物理學家的角度來重新審視時間——即第四維。這個問題沒有聽上去那么晦澀難懂,每個好學的孩子都知道,任何物體都以三維形式存在。一切物體都有寬度、高度和長度。此外,還有一種長度——時間的長度。
霍金強調,時光機的關鍵就是第四維。他說,一切物體都有時間以及空間的長度。時間旅行意味著我們要經過第四維。要想搞明白這一點,我們可以想象正在從事一種日常活動,比如開車。開車沿直線行駛,是在一維中旅行;向左轉或是向右轉,則是二維旅行;驅車上下山路意味著又多增加了高度,所以是在三維空間內。那么我們怎樣才能實現時間旅行?怎樣才能發現穿越第四維的通道呢?霍金提出下面三種穿越路徑。
【蟲洞:穿越第四維的通道】
霍金說,蟲洞就在我們周圍,只是小到肉眼無法看見。宇宙萬物都會出現小孔或裂縫,這種基本規律同樣適用于時間。時間也有細微的裂縫和空隙,比分子、原子還要小的空隙被稱做“量子泡沫”,而蟲洞就存在于“量子泡沫”中。
有朝一日,人類也許能夠捕獲某一個蟲洞,將它放大到足以使人類甚至宇宙飛船從中穿過。
【黑洞:天然的“時間機器”】
霍金說,時間就像是一條河流,在不同的地段會有不同的流速,而這正是實現通往未來之旅的關鍵。比整個銀河系還要重的超大黑洞可以更明顯地降低時間流逝的速度。霍金說,這種超大黑洞就像是一部天然的時間機器,如果一艘宇宙飛船進入超大黑洞,在超大黑洞內執行5年任務,返回地球時會發現已過去了10年。
這種時光旅行方式的問題在于,接近超大黑洞的危險太大。
【光速:時空旅行的關鍵】
霍金指出,如果我們想踏上未來之旅,那么速度必須快。如果能夠建造出速度接近光速的宇宙飛船,那么宇宙飛船必然會因為不能違反光速最快的法則,而致使艙內的時間放慢。霍金設想出一艘大型極速宇宙飛船,其速度是人類歷史上速度最快的載人飛船“阿波羅10號”的2000倍。在太空飛行數年后飛船將到達其最高速度——相當于光速的99%。在這一速度下,在船上待一天,就意味著在地球上度過一年。船上的乘客就是變相飛向未來,實現名副其實的時間旅行。■