人類真有可能“穿越”嗎?

張唯誠

科學家們的“穿越”實驗

1975年，一位叫卡羅爾·阿里的科學家將一座原子鐘放在地面，而另一座則放在一架高速飛行的飛機上。阿里聲稱，幾個小時后，他發現這兩個原子鐘有了些許的不同步。飛機上的原子鐘比地面上的原子鐘走慢了一點點。

阿里為什么要做這樣的實驗?原來他是想印證愛因斯坦的狹義相對論。根據這種理論，時空旅行是可能的，假若你以接近光的速度飛越蒼穹，你便可以在過去和未來之間自由穿行。阿理表示，他的這個實驗表明，在高速運動的物體上，原子鐘的確向未來邁進了一點點，因為飛機上的時間被極高的速度壓縮了。

無獨有偶，科學家們也做過返回過去的時空穿越實驗。根據愛因斯坦的理論，在延伸的時空中，靠近地球的時鐘會慢于運動于星系間的時鐘。于是，美國康涅狄克大學的科學家、理論物理學教授羅納德·米萊特設計了一部時空機器，它由兩道強烈的光環組成。米萊特相信，任何能量都可以使時空發生彎曲，所以在超低溫的原子作用和極強的光束下，光環里的時空會發生彎曲，直至變得接近一維。這時，假如你進入到光環中并朝恰當的方向前進，你便有可能回到過去，當然，你也有可能就此消失。

可以想象到的結果是，米萊特的時空機器沒有成功。因為要讓光環中的時空發生彎曲，實際上根本做不到，而且人也無法生存在超低溫的環境里，況且你也不可能在機器開動后，又回到機器開動前的過去。

找到了“穿越”的捷徑

從理論上說，時空旅行并非癡人說夢，因為在愛因斯坦的相對論中，所謂未來是相對的。如果你以接近光的速度前進，經過一段時間后，地球上的時間會變得更長，相較與地球上的人來說，你便到了未來。另一種解釋是，達到光速，時間會靜止；超過光速，時間會倒流。不過要達到光速，需要很大的質量和能量，而根據相對論的觀點，任何物質在真空中的速度是無法超過光速的。據說不久前，有科學家測量到運動速度超過光速的中微子。中微子是一種基本粒子，它不帶電、質量極小，幾乎不與其他物質發生作用。如果它們的運動果真超過了光速，那愛因斯坦相對論中“光速超過任何物質運動的速度”這一基本物理定律就會受到顛覆，整個物理學理論體系也會因之而重建。2007年，美國費米國家實驗室的研究人員就曾獲得過類似的實驗結果，但精確性遭受了質疑。所以，對這次的測量結果，科學家們也會相當地謹慎。

不過，時空穿越也可以尋找捷徑，例如依靠一個“蟲洞”。1913年，愛因斯坦提出了蟲洞理論。對于蟲洞，現在最有說服力的解釋是霍金的“多元宇宙”理論。根據這種理論，蟲洞可以連接其他宇宙，也可以連接通往過去或者未來的宇宙。當然，這只是個假說，我們目前無法驗證它，但從理論上說，蟲洞是有科學依據的。理論上的解釋是，假若你要在時空中旅行，又不想成年累月地呆在狹小的宇宙飛船里，你便需要尋找一個蟲洞，因為宇宙是一個三維空間，第四維是時間，而蟲洞被認為是穿越第四維的通道，它是宇宙中連接兩個不同時空的通道。你可以將宇宙設想成一張巨大的薄紙，如果你要從其中的一點運動到另一點，你可以在紙沿一條直線前進，也可以將紙片折疊起來。使紙上遙遠的兩點近若比鄰。假若你做到了這一點，你便找到了一個蟲洞。

這些是不是“穿越”

20世紀80年代中期，卡爾·薩根在他的小說《接觸》中首次重提了蟲洞。作為一個科學家，薩根希望盡可能科學而準確地描述蟲洞。為此。他專門請教了加州理工學院的物理學家基普·德隆。最后，在薩根的小說中。主人公艾莉·阿蘿薇經由一個蟲洞到達了銀河系的中心。

然而，薩根的小說畢竟只是科學幻想，而現實才是檢驗科學理論的地方。據說二戰期間，美國海軍為了讓軍艦不被雷達發現，他們在一艘名為“愛爾德里奇號”的軍艦上。用磁場發射器產生了很強的磁場，結果這艘軍艦突然消失了。而不久后，它又出現在了幾百公里外的一個碼頭上。之后再次消失，最后又返回到費城。同樣奇怪的另一件事也發生在海洋上，一艘蘇聯潛水艇一分鐘前在百慕大海域水下航行，可一分鐘后浮上水面時，它竟出現在了印度洋上，這非常不可思議。而且，潛艇中的乘員全部一下子衰老了，出現了皺紋、白發、肌肉失去彈性和視力減退等現象。

1991年。一架波音727飛機突然從雷達屏幕上消失，10分鐘后又出現了，而機上人員的手表與儀器上的計時器都比正確時間晚了10分鐘。這就是說，這架飛機和機上所有的乘員有lO分鐘不存在于我們這個時空之內；另外一架由菲律賓飛往意大利的客機，在途經非洲東部上空時，突然失蹤了20分鐘，即在雷達屏幕上消失了20分鐘，最后到達意大利機場時晚點了20分鐘。可是機上乘客和機組人員都一無所知。每個人的手表指針也都顯示并沒有晚點；1872年，一艘海船“瑪麗亞·謝列斯塔號”被發現遺棄在亞速爾海域，盡管船只毫發無損，現金與各種貴重物品也沒有損失。但船員卻不見了蹤影。此后，這類事情時有發生，人們稱這種船為“鬼船”。

“穿越”需要“負能量”

如何解釋這些事呢?有人說，也許蟲洞理論可以提供一種解釋。理論上說，蟲洞中的時間狀態和我們的不一樣，我們過了一年，在蟲洞中卻經過了20年或30年，所以人們會變老。還有一種情況是，里面的時間停滯了，所以有可能把一段時間丟失了。至于“愛爾德里奇號”軍艦的事情，有一種解釋是，強磁場有一種排斥力——磁張力，它把本來開口不大的蟲洞撐得很大，軍艦進入蟲洞，在蟲洞里中從A點來到了B點，所以出現在了另外一個地方。

這究竟是真還是假，現在沒有人說得清，因為從傳聞到調查到揭露出真相，這是一個很復雜的過程。不過理論學家們認為，蟲洞可以存在于宇宙中的任何地方，而最有可能找到它的地方是黑洞。穿過一個黑洞也許就可以證明蟲洞的存在，只不過這種穿越在眼下極端困難，即使那里真有蟲洞，它也可能極不穩定，因為它需要一種能量的支撐，這種能量就是負能量，在物理學上的解釋便是“反物質”的能量。沒有負能量的支撐，任何宇宙飛船或者哪怕只是一束光線，也會被它壓扁。

假若有了負能量，科學家們還認為，他們可以就此找到蟲洞，他們說，假如一個蟲洞包含足夠多的負能量，它就會使附近的光線發生偏移，其結果極相似于引力透鏡現象，也就是由引力造成的光線彎曲現象。當光線經過質量巨大的物質，如黑洞時，它會受這些物質引力的作用，而發生彎曲，而蟲洞中的負能量也會造成類似的引力透鏡現象，天文學家們據此就能偵測到蟲洞的存在了。

不過在現實中，要獲得一個穩定的蟲洞。需要很多負能量。而這種能量目前尚未找到。雖然量子力學理論認為，它們的確存在，但科學家們并不能確定量子力學理論的原理是否允許足夠多的負能量集中起來，并維持住一個蟲洞。由此看來，除非你想到了更好的辦法，否則你還是進不了蟲洞的。