時間機器：科學家的夢幻

時間旅行充滿了誘惑力。遺憾的是，一直以來時間機器都只是一種幻想，因而處于主流科學的邊緣。但是在最近幾年，時間旅行開始成為一些理論物理學家的個人研究愛好。其中，享有盛名的理論物理學家保羅·戴維斯就頗有把握地向人們宣告：“時間旅行是可行的，而且我知道如何去完成它。”對于制造時間機器，我們首先需要弄清楚的問題是，你是想回到過去還是飛到未來。理論上到未來旅行是很容易的，當你以接近于光速運動或者身處強大的引力場中時，你就會感到時間走得比其他人更緩慢，這就使得你有機會進入到他們的未來。因此，戴維斯在《怎樣制造時間機器》一書中非常肯定地指出，飛向未來的“有限時間旅行”是可行的，但回到任何時代的“無限時間旅行”只是“有可能可行”。

為此，戴維斯滿懷信心地決定去嘗試設計和制造出時間機器。他把建造蟲洞的夢想分為三步。首先是尋找或建立一個蟲洞，開辟一個隧道把太空中的兩個不同區域聯結起來。第二步是使蟲洞穩定下來，由量子產生的負能量可以使蟲洞允許信號和物體安全地穿越它。負能量會使蟲洞變為密度無窮大或接近無窮大，也就是說，它能阻止蟲洞演變成黑洞。最后一步是牽引蟲洞，用一艘具有高度先進技術的太空船將蟲洞的入口互相分離。如果兩個端口都放置在空間中合適的地方，那么時間差將保持恒定狀態。假設這一差值是10年，一名宇航員從一個方向穿越蟲洞，他將跳到10年后的未來;反之，宇航員若是從相反的方向穿越蟲洞，他將跳到10年前的過去。 根據科學家的描述，蟲洞是彎曲時空中連接兩地的一條假想捷徑，它有兩個洞口。如果假設一個洞口在地球附近，另一個洞口在26光年外織女星軌道附近，那么，這兩個洞口間通過超空間的隧道連接而成的蟲洞，其長度可能只有1000米。也就是說，假如我們從地球附近的洞口走進隧道前往織女星，我們只需經過1000米的路程即可到達目的地。對這一條理想化的時間旅行捷徑，有不少物理學家表示懷疑。因為，按照愛因斯坦場方程的預言，蟲洞的壽命非常短暫，而且在強大輻射的轟擊下，它會比以往收縮、關閉得更快，快得就像根本不曾存在過一樣。此外，物理學家還沒有弄清楚蟲洞的曲率是否真的能夠通過扭曲作用讓真空漲落成為奇點，從而打開蟲洞。在自然界中，物理學家并沒有發現類似的蟲洞生成的方式，他們找不到什么理由去相信宇宙包含了任何會產生蟲洞的奇點。即使存在這樣的奇點，也無法理解兩個奇點能在遙遠的超空間里相遇而形成理想化的蟲洞。

物理學家的這種懷疑不無道理。理想中假設的在兩奇點間出現的超空間，以及可以貫穿蟲洞的具有負能量密度的奇異物，都是很難實現的、理想化的難題。既然時空曲率相當于引力，那我們大致上可以這樣理解：兩個奇點的引力相互作用導致了時空曲率，或者說兩奇點間的時空被壓縮了。例如，織女星遠在26光年外，地球與織女星的這段路程是直線距離，通常的航天器要飛抵織女星，它的航程實際上并不是直線的。如果織女星與地球間的距離被彎曲到1000米，那么，兩個洞口處的引力之大是非常驚人的。這就難以想象，處于洞口附近的地球是如何抵御蟲洞（盡管它不會演變成黑洞）引力而不被它吞噬掉的呢？至于負能量問題，根據物理學家在最近十幾年來所做的一些理論研究顯示，由量子效應產生的負能量物質是不可能無限制地加以會聚的，它們會聚得越多，存在的時間就越短。如此說來，蟲洞沒有負能量物質則不能穩定，有了太多的負能量物質也會不穩定。

對于建造蟲洞，有的科學家并不樂觀。法國的黑洞專家約翰·皮爾·盧米涅把它喻為“圖形游戲”時指出，“我們必須重新考察真實世界與其數學表述之間的關系，或者說土地與地圖之間的關系這個微妙問題”。這是因為，物理方程的解并不是一定在真實世界中存在的。他認為，雖然科學史曾多次證明，今天看來是荒謬的東西明天可能成為普遍接受的事實，但時間倒退的旅行簡直是對常識的侮辱。

除了技術上存在如何開通安全的蟲洞通道以及能否造出時間機器的難題外，時間旅行中遭遇到的“外祖母悖論”也是人們熱衷于談論的話題。那么，時間旅行者究竟能不能干預歷史呢？霍金認為，物理定律會制止你干預歷史，即使你要把外祖母推下懸崖，她也不會掉下去。有的人則認為時間旅行者可以干預歷史，一切都可以重來。例如，戴維斯便認為可以用多宇宙理論來解決“外祖母悖論”出現的矛盾。在戴維斯看來，世界不僅僅只有一個，而是有許多個平行的世界。當你回到過去，你所看到的并不是你自己的世界，而是和你的歷史相似的另一個世界。所以，即使你在那個世界打死了自己的母親，但當你回到自己的現實世界時，她不但依然活著，而且還生下了已經長大成人的你。

誠然，平行宇宙的說法看起來是一個很不錯的理論，在許多個各自運行的平行宇宙里，幾乎每一個時空中都有一個不同的“我”，那個時空的“我”雖然死了，但這個時空的“我”仍然是活著的。或者可以這樣說，在現實中死去的人，在地獄里有一個“他”，在天堂里也有一個“他”，在別的什么時空里還有另一個身份和年齡都有所不同的“他”。這種事情聽起來很荒唐，但有不少物理學家卻相信平行宇宙是存在的，而且還認為它的存在是有科學依據的。20世紀50年代，物理學家在觀察量子的時候發現，他們每次觀察的量子狀態都不相同，這就是量子的不確定性。由于宇宙空間的所有物質都是由量子組成的，科學家由此推測，既然每個量子都有不同的狀態，那么宇宙也有可能不是只有一個，而是由多個類似的宇宙組成。但是，如此類推進行假設的話，上帝、神仙以及妖魔的存在也是可能的了？在古人的描述中，上帝、神仙以及妖魔的行為不是更具有量子的特征嗎？

以實驗結果為依據進行推測并不是放諸四海而皆準的。在做出上述假設之前，我們應該嚴謹地思考我們能找到多少可信的依據來支持這種假設的成立。由于實驗對象的本質差異，物理學（或者在其他科學領域）中的許多實驗是可以重復并且能夠在時間上連續進行的。可是，自然界的發展歷史或人類社會的發展史卻無法進行類似的實驗。此外，一個電子在通過雙縫實驗裝置后可以顯示出多個數目以及不可思議的位置分布，可我們是否也能由此推測：一個人在通過雙縫門之后，也能使我們觀測到類似一個電子在雙縫實驗中所顯示出的多個數目嗎？

宇宙或許是對稱的，對應于“我們的”宇宙，可能還存在著一個或不止一個“他們的”宇宙。之所以劃分為“我們的”和“他們的”宇宙，不僅因為人需要在認識對象身上找出“相互關系”來獲得知識，也因為“他們”和“我們”并不是同一類群。因此，這種一分為二的劃分并不等同把宇宙看成是多宇宙，對稱的宇宙（假設對稱）實際上是一個完整的系統。

事實上，時間旅行所遇到的難題非常明顯。宇宙是如何收藏真實歷史的動態時空的呢？組成宇宙天體演化過程（含人類社會發展史）的每個片斷，是一個信息量大得驚人且操作起來極其復雜的時空系統。宇宙不可能以量子化的形式將所有過去的歷史隱藏起來，以便在某個時刻重現某段歷史的真實片斷來滿足時間旅行者的意愿。何況，若是按照戴維斯的多宇宙理論去推測，既然人的世界可以有多個，那么，太陽系、銀河系以及本超星系團也應該有多個。以觀測到的10000個星系團去推測，觀測宇宙到底有多大呢？

由量子特征得出存在多個平行世界的科學推測，多宇宙理論不禁使人覺得它充滿了神的意味。而對于時間旅行和制造時間機器的科學設想，引用丹尼斯·薩頓所說的一句話也許是貼切的：“科學的前沿總是一種由新的真實、合理的假設和輕狂的猜想組成的古怪混合。”

科學的發展實現了古人神話中的飛天夢，21世紀人類的思想更是飛得更高更遠了。在有限的生命時間里漫游宇宙，為了實現一個心愿回到過去或走進未來，也就成為人類殷切期望實現的下一個夢想。愛因斯坦在科學理論上曾經告慰人們說，回到過去和走進未來是可能的，只要有一個穩定的蟲洞，即一條貫穿空間和時間的隧道，人就可以跨越時間和空間。然而，跨越時空的旅行真的有可能實現嗎？幻想里的時間機器能夠制造出來嗎？許多人對時間旅行在理論上可行的說法都表示懷疑。endprint