科幻世界(2014年6月)
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第2章 科学(2)

其中一个可能性可以解释时间旅行界的经典难题——“祖父悖论”。“祖父悖论”是涉及时间旅行题材的科幻故事中常见的主题。最先由法国科幻小说作家赫内·巴赫札维勒在他1943年的小说《粗心大意的旅行者》中提出:某人回到了过去,在自己父亲出生前把自己的祖父母杀死;因为该人的祖父母死了,就不会有他的父亲出生;没有其父亲存在,该人就不会出生;那么是谁回到“过去”杀死了自己的祖父母呢?矛盾出现了。

按照多元宇宙的观点,当某人回到过去杀死自己的祖父母时,此人杀的其实是另一个宇宙的人(或者他的这个举动也可以创造一个新的平行宇宙),而此人祖父母的死只会使那个平行宇宙的此人不再存在,但这个平行宇宙的此人则平安无事。

罗伯特·海因莱因的著名科幻小说《你们这些回魂尸——》讲的就是平行宇宙之间的时间之旅。该小说讲述了一个纠结的故事:1993年,位于美国洛基地下城的时空劳工总部的一个工作人员(“我”)利用时间机器来到1970年的纽约,结识了一个写忏悔故事的男子。此人25岁,本来是个双性人,做姑娘时的名字叫珍妮,未婚先孕,生下的女婴被谎称为其叔叔的人偷走了,珍妮后来动手术变成了男性。“我”答应帮助“未婚妈妈”找到玩弄过并抛弃了她(他)的男子。于是,他们来到1964年的时空,“我”从医院的育婴室里偷走了婴儿,将她送到1945年的一家孤儿院。然后,“我”又到1963年的时空里找到了那个玩弄珍妮的男子,将他送到1985年的洛基地下城,要那儿的军士招募他参加工作。最后,“我”回到1993年的总部休息。这时,“我知道我是从什么地方来的了”——原来,“我”就是珍妮!不仅如此,“我”也是1945年那家孤儿院里的婴儿、1963年那个未婚有孕的姑娘、1970年那位写忏悔故事的男子。更有甚者,“我”同时是窃走婴儿的“叔叔”,是玩弄了珍妮的男子,是被押送到1985年的洛基地下城的那个家伙。因此,在角色的意义上,我既是母亲、父亲,又是儿子、女儿。这些矛盾纠葛,都是在“我”所扮演的不同角色之间发生的。荒谬固然荒谬,但是,“我知道我是从什么地方来的了——可是你们是从什么地方来的呢,你们这些回魂尸?”如果不引入多元宇宙,实在无法解释这莫比乌斯环式的逻辑怪圈。

或许这可以解释时间旅行题材科幻电影中疯癫人物的出现:《回到未来》里时间飞车的发明者是一个有些疯癫的怪博士;《十二只猴子》里从未来世界回到现在社会的柯尔,则因为被视为疯子而送到精神病院接受治疗;而《蝴蝶效应》中的艾文本来就是一个在精神病院接受治疗的病人。也许以上主人公疯癫的原因在于,主观时间体验和客观物质变化的反差导致了时间旅行者精神状态的不稳定。

多元宇宙的概念并不违背任何物理定律。主要的困难在于如何进入另一个宇宙。在这一点上科学家还没有头绪,因为他们还没想出办法验证多元宇宙的存在。

通过虫洞的时光之旅

多元宇宙难以被探测到,遑论定位于其中的某一时空点了。让我们再从科幻作品中找找灵感。无论是新式科幻剧《星际之门》,还是老派科幻剧《时光隧道》,都有一台巨大而高能耗的时间机器,这台机器产生通往第四维的通道——“时光隧道”。这一道具可能看起来有些伪科学,但其想法本身其实并不疯狂。

物理学家一直在思考时光隧道的可行性。他们想搞清联系过去或未来的通道是否存在于自然界中。事实证明,自然界中确实有这样的天然时空隧道,而且我们早就给它们起了名字:虫洞。虫洞无处不在,存在于时空的隐蔽处和缝隙里,只是因为太小,我们肉眼乃至仪器都很难观察到。

即便是像镜子一样光滑的东西,上面也有裂缝、褶皱或空洞。这一基本的物理现象同样适用于时间。根据相对论,时间是时空四维连续统中的第四个维度。这个维度上也存在许多微小的裂缝、褶皱和空洞。在最小的尺度下——比原子核还小——有一个称为量子泡沫的地方,这就是虫洞存在之处。时空中的微小隧道或捷径,不停地在这个量子世界中形成、消失和重新形成,它们可以连接两个隔离的空间以及两个不同的时间。虽然现实中这种“时光隧道”极其狭小,但部分科学家认为,或许有一天捕捉到一个虫洞,将它放大数万亿倍,令其足够大,能让人甚至飞船进入。

如果我们拥有足够的能量和先进的技术,将来或许能在太空中建造一个巨型虫洞:一端在地球附近,一端则在遥远的星球附近。从理论上讲,虫洞或时光隧道并非只能把我们带到别的星球。如果虫洞的两端在同一个空间位置,但两端的时间不同,那么飞船进入虫洞后,或许可以从遥远的过去冒出来。

只有一个因素限制了此类时间虫洞存在的可能性,而且是非常简单的因素——反馈机制。由麦克风和音箱构成的输入-输出系统往往会发生这种反馈,来自音箱的声音进入麦克风,经过功率放大通过音箱被播放出来,如此往复,直到很小的声音变成尖利的噪音。

两端距离太近的时间虫洞也会遇到这种问题,只不过声音换成了辐射。一旦虫洞变大,天然辐射会进入虫洞,最终形成一个环路,经过一次次放大的辐射最终将摧毁虫洞。虽然微型虫洞确实存在,也有可能在某一天不断膨胀,但持续时间不会太久,所以不能当作时间机器使用。或许这就是我们从未发现来自未来的时间旅行者的原因之一。

穿越之旅实难实现

还有一些更简单的原理告诉我们,时间之旅实在难以实现。空间的变化和光速的极限都是路障。

前往特定地点的时间旅行要面临空间移动的问题。我们知道,地球、太阳、银河系……所有的物体都在运动,宇宙本身也在膨胀。时间旅行者怎么进行准确的定位?因为地质运动的缘故,现在地面上的一个位置,在一亿年前可能是百米高空,可能是海底或地下,怎么保证旅行者一出来就安然站在地面上?那些描写时间旅行的科幻作品应该加入时间旅行者利用无人探测装置进行多次“预旅行”,确保目的地安全性的情节。

根据狭义相对论,物体在接近光速时质量会趋于无穷大,进一步使物体加速所需的能量也趋于无穷大。而且,整个相对论都是建立在光速是宇宙速度上限的前提下的。因此,说什么“只要超光速就可以时间倒流”都是无稽之谈。

过去曾有科学家严肃提出进行时间旅行的可能性,因为他们发现光脉冲在一些特定介质中的穿行速度超过了光速。但是科学家随后发现,这种超光速现象仅仅是一种视觉效应,不过他们仍然认为,单一光子的移动速度仍有可能超过光速。香港科技大学的一个研究小组则坚信爱因斯坦的理论是正确的,他们决定通过测量单一光子的速度结束这场争论。在此之前,科学家并未进行过这种研究。2011年7月,该研究小组通过验证单一光子的移动速度无法超过光速,推断出时间旅行“不可能实现”的结论。他们证明单一光子的移动速度仍符合爱因斯坦的理论,即任何物质的移动速度都不可能超过光速,说明时间旅行只能在科幻作品中出现,而无法成为现实。这所大学在其网站上表示:“爱因斯坦指出光速就是‘宇宙交通法’的极限,简单地说,任何物质的速度都无法超过光速。研究证明单一光子——光的基本量子——同样遵守宇宙交通法,就像电磁波一样。”

在目前的认识水平下,我们不得不承认,向过去或未来进行时间旅行是不可能实现的。由此,我们更能与唐代诗人陈子昂产生共鸣:“前不见古人,后不见来者。念天地之悠悠,独怆然而涕下!”过去的每一瞬间都成为“往者不可鉴”,即将到来的每一刻都是“来者犹可追”,我们却被牢牢禁锢于当下,怎不令人心生怅惘?

【责任编辑:杨枫】