時(shí)間機(jī)器研究分析論文

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摘要：戈德爾、霍金、索恩和戴維斯等研究時(shí)間機(jī)器的科學(xué)家，頭腦是清醒的。科學(xué)家研究物質(zhì)存在有向自己內(nèi)部作運(yùn)動的空間屬性，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)內(nèi)和點(diǎn)外幾何空間存在虛與實(shí)、正與負(fù)對應(yīng)的自然屬性。如賽博空間就是一種點(diǎn)內(nèi)幾何空間現(xiàn)象，它聯(lián)系電腦的虛擬生存；也聯(lián)系人做夢，可以回到過去見一見自己的老爺爺、老奶奶；到未來看一看自己的重孫子、重孫女，而存在著超光速現(xiàn)象，并且是愛因斯坦的相對論允許的。因此，人是一種時(shí)間機(jī)器，而關(guān)于時(shí)空的基本定義和物理學(xué)的根基也不會動搖，只是改虛數(shù)存在于點(diǎn)內(nèi)就行。

關(guān)鍵詞：時(shí)間機(jī)器、索恩標(biāo)準(zhǔn)、戴維斯標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)量子理論

一、索恩標(biāo)準(zhǔn)和戴維斯標(biāo)準(zhǔn)

人類樂于夢想，也盼望知曉過去和未來。時(shí)間旅行似乎是個(gè)最為簡便的方法。自從英國作家威爾斯于1895年撰寫了他的著名小說《時(shí)間機(jī)器》以來，時(shí)間旅行便成為一個(gè)流行的科幻小說主題。但建造一臺把人運(yùn)送到過去或是未來的機(jī)器是可能的嗎？時(shí)間機(jī)器的幻想故事能成為現(xiàn)實(shí)嗎？

在愛因斯坦的狹義相對論中，時(shí)間不被認(rèn)為是絕對的和普遍的。愛因斯坦認(rèn)為：測量兩個(gè)事件的時(shí)間間隔取決于觀察者如何運(yùn)動；因?yàn)檫\(yùn)動狀態(tài)不同的兩名觀察者，對于同樣的兩個(gè)事件將會體驗(yàn)到不同的持續(xù)時(shí)間。但美國物理學(xué)家福特和羅曼認(rèn)為，愛因斯坦的相對論并沒有嚴(yán)格排除快于光速的旅行或“時(shí)光隧道”旅行。如果這是一項(xiàng)嚴(yán)肅的研究，那么筆者認(rèn)為，這也只能是點(diǎn)內(nèi)的虛數(shù)世界。因?yàn)槿绻f點(diǎn)外世界上存在比光還快的粒子，說時(shí)間可以倒轉(zhuǎn)的話，那么這樣的一個(gè)統(tǒng)一理論影響將極為嚴(yán)重。在這一點(diǎn)上，戈德爾、霍金、索恩和戴維斯等研究時(shí)間機(jī)器的科學(xué)家，頭腦是清醒的。

美國物理學(xué)家基普·索恩是相對論的權(quán)威。1988年，索恩等三人在美國物理學(xué)界最具權(quán)威的《物理評論》雜志的快報(bào)版《物理評論通訊》上，發(fā)表了關(guān)于可能實(shí)現(xiàn)過去旅行在原理上是可能的觀點(diǎn)。其要點(diǎn)是：雖然按照以往的相對論，移動到過去是不可能的，但借助于“蟲洞”能使這種行動成為可能；因?yàn)樵诖怂淼览镞M(jìn)入的時(shí)刻與出去的時(shí)刻完全相同。他認(rèn)為在宇宙中存在著的“蟲洞”，雖然還不知道它實(shí)際上是什么東西，但有人認(rèn)為它類似從一頭進(jìn)入就會從另一頭穿出；當(dāng)然，這雖說是隧道，如象從黑洞進(jìn)去從白洞脫出的隧道，但它里面的時(shí)間和空間都是極度扭曲的。索恩把隧道的兩個(gè)口（一方為入口A，另一方就是出口B）作為A和B；這是因量子論觀點(diǎn)產(chǎn)生的極其微小的洞口，隨著巨大的能量的注入會不斷被擴(kuò)大。洞口附近乃至其中心部，沒有任何障礙通行的點(diǎn)（數(shù)學(xué)上稱其為奇點(diǎn)）。假定某人住在B處并使A處開始振動，由于振動是最簡單的加速運(yùn)動，所以A的時(shí)間慢于B的時(shí)間，漸漸地越差越多。如當(dāng)B處已是1998年時(shí)，A處也許剛到1993年，這時(shí)如果有人盡可能快地從外面由B處到A處，他所處的世界轉(zhuǎn)眼就變成了1993年。但是，現(xiàn)在還不能馬上說他走進(jìn)了過去的世界，因?yàn)锳與B畢竟不是同一個(gè)地點(diǎn)（世界），不像撥個(gè)電話馬上就能通這樣的關(guān)系，我們必須把B和A看作是不同的世界。根據(jù)索恩的理論，來到1993年A處的此人，跳進(jìn)蟲洞A從蟲洞B跳出，通過蟲洞不需要時(shí)間，因此跳進(jìn)的瞬間也是跳出的瞬間。這樣，從洞里出來的他周圍與A一樣為1993年，地點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)B。B正是他的故鄉(xiāng)，離開故鄉(xiāng)時(shí)是1998年，再次出現(xiàn)在故鄉(xiāng)時(shí)卻是1993年，因此他實(shí)現(xiàn)了回到過去的旅行。這類似如象唱戲或演電影一樣，演員可以克隆古代人和事，舞臺和劇本就是時(shí)間隧道。

索恩說，如果不再使用蟲洞A或B之類的提法，而一開始就把靜止的B看作地球，把A看作火箭。某人曾在地球上，他發(fā)射了無人火箭，火箭可以通過遙控——或者干脆在一開始就把它的舵設(shè)計(jì)為——加速飛行后再回到地球。假定走時(shí)是1988年，回來時(shí)地球上是1998年，火箭中是1993年。但是，接下來就不一樣了。地球上的人登上歸來的火箭，里面是1993年的世界，植物及動物等從出發(fā)以來只過了五年，這是多次說過的相對論的結(jié)論。如果此人再打開門走下火箭的話，外面仍是1998年的地球，既不有趣也不新鮮。因此，索恩構(gòu)想了一個(gè)模型，按照此模型，火箭與地球（或宇宙的其他地方也無妨）之間不是靠門，而是靠蛀洞連通的。也就是假定火箭內(nèi)部實(shí)際上連著蟲洞的一個(gè)口而另一個(gè)口連著地球（想回到過去的人所靜止的地方）。于是，（打開門）進(jìn)入1993年的火箭的此人，這次不是再打開火箭的門而是通過蟲洞出現(xiàn)在地球上。通過蟲洞的過程不消耗時(shí)間，其出口與入口一樣是1993年，結(jié)果此人從1998年的地球出發(fā)登上火箭、穿過蟲洞出現(xiàn)在了1993年的地球上。讀者在此也許要問：洞的一頭是1993年，另一頭是1998年，于是從火箭的1993年一頭進(jìn)入，從另一頭出來的話是1993年……這是索恩的結(jié)論。那么假如從1998年的地球一頭進(jìn)入，而從火箭里出來的話，那里是什么時(shí)刻？是1993年，還是1998年？索恩的答案是：如果從1998年的地球一頭進(jìn)入蟲洞的話，將來到1998年的火箭里。出入洞的時(shí)刻總是相同的。即使洞的一頭被加速，使得出口與入口的時(shí)間不一致，入洞時(shí)刻就是出洞時(shí)刻……這就是蟲洞的奇妙之處。這里的所說的時(shí)刻應(yīng)該是指在火箭加速以前相對靜止時(shí)所測量的時(shí)間。

這里，索恩并沒有討論物理學(xué)界稱之的超光速粒子，這就是索恩標(biāo)準(zhǔn)。同樣，這也就是戴維斯標(biāo)準(zhǔn)。

保羅·戴維斯是澳大利亞享譽(yù)世界的理論物理學(xué)家,他的科學(xué)研究包括黑洞、量子場論、宇宙起源、意識的本質(zhì)和生命起源等諸多涉及人類和宇宙本源的問題。對于時(shí)間機(jī)器的制造仍然停留在小說家或電影特技師的手中,他決定嘗試制造時(shí)間機(jī)器，哪怕只是“理論上的制造”。于是他要弄清楚的問題是，你想回到過去還是飛到未來。在戴維斯看來，在時(shí)間中到未來旅行是很容易的，如果你接近于光速運(yùn)動或者身處強(qiáng)大的引力場中，會感到時(shí)間流逝得比其他人更緩慢——你進(jìn)入了他們的未來。飛向未來的旅行又叫“有限時(shí)間旅行”。戴維斯在《怎樣制造時(shí)間機(jī)器》的開頭非常肯定的提出，“有限時(shí)間旅行”是可行的，但回到任何時(shí)代的“無限時(shí)間旅行”只是“有可能可行”。戴維斯說:“相對論為我們提供了在未來時(shí)光中旅行的兩種方法。一個(gè)直接結(jié)果是,以高速進(jìn)行運(yùn)動，如果我們有一艘速度達(dá)到光速99.99999％的飛船，就可以在6個(gè)月內(nèi)進(jìn)入公元3000年。”這種旅行是相對論的結(jié)果，它與著名的“雙生子佯謬”有關(guān)。按照這些理論，人們能夠以非常接近光速的速度旅行，在這方面沒有任何禁區(qū)，只是一個(gè)成本問題。為了把一個(gè)10噸重的負(fù)載加速到光速的99.9％，需要使用100億億焦耳，這相當(dāng)于全人類幾個(gè)月的能源生產(chǎn)總量。進(jìn)一步接近每秒30萬公里速度的成本當(dāng)然會更高。戴維斯認(rèn)為，在太空中有取之不盡用之不竭的能源，只要我們?nèi)ラ_發(fā)它們。但對太空進(jìn)行必要的技術(shù)研究和開發(fā)，要做決定，這又實(shí)際上成了一個(gè)政治問題；另外，以高速系統(tǒng)進(jìn)行的時(shí)間旅行或許只能進(jìn)入未來卻沒有辦法回來的問題。這是因?yàn)闀r(shí)間旅行并不取決于運(yùn)動的方向，而只取決于它的速度。此外，相對論提供的另一個(gè)時(shí)間旅行的方法，是愛因斯坦1908年以廣義相對論提出來的，這個(gè)理論將狹義相對論進(jìn)行擴(kuò)展，其中包含了重力對時(shí)光產(chǎn)生的多種效應(yīng)。這種效應(yīng)在于重力會使時(shí)間放慢，而我們也可以驗(yàn)證這一點(diǎn)，比如地球的重力每300年可以讓鐘表慢1微秒。1976年，物理學(xué)家羅伯特·維索特和馬丁·列文向太空中發(fā)射了一枚載有時(shí)鐘的火箭，他們觀察到這個(gè)時(shí)鐘與放置在地球上同樣的時(shí)鐘相比，多獲得了1/10微秒。為了在未來的時(shí)光中旅行，只要利用那些強(qiáng)度遠(yuǎn)高于地球重力的引力場，比如中子星的引力場。中子星是那些在耗盡自身的燃料之后，由于受自身質(zhì)量的影響而收縮到只相當(dāng)于原來體積很小一部分的天體，但它們的總體質(zhì)量仍維持在一個(gè)很高的水平；其中一些中子星僅比地球上的一座城市大一點(diǎn)兒，但其質(zhì)量卻超過了太陽。它們自身強(qiáng)大的重力使其原子變成了一堆中子，這種重力作用會產(chǎn)生比地球重力影響要明顯得多的時(shí)間扭曲：中子星上的7年相當(dāng)于地球上的10年，因此，只要讓我們的飛船到達(dá)這樣一顆中子星上（比如位于巨蟹星云中的那一顆），就會在未來的時(shí)光中邁出一大步。但問題是我們?nèi)绾文茉斐鲆凰夷艿挚怪凶有歉浇鼧O其惡劣條件的飛船來。在這種情況下，我們同樣也無法從未來時(shí)光中返航。

戴維斯認(rèn)為，相對論允許在過去的時(shí)光中旅行。因?yàn)閷τ趶V義相對論來說，時(shí)空可以被彎曲到與其自身聯(lián)接的地步，因此可以在時(shí)間和空間中創(chuàng)造封閉曲線。并且，第一個(gè)勾劃出封閉時(shí)間曲線的人就是愛因斯坦的朋友、奧地利數(shù)學(xué)家?guī)鞝柼亍じ甑聽枴?948年，戈德爾提出了愛因斯坦引力場方程的一個(gè)描述旋轉(zhuǎn)宇宙的解。在這個(gè)宇宙中，一名宇航員可以在太空中旅行來實(shí)現(xiàn)回到過去的目的。這是引力影響了光的結(jié)果。宇宙的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致光（因而也包括事物之間的因果聯(lián)系）被拽住并環(huán)繞在它的內(nèi)部，這使得一個(gè)處于封閉環(huán)內(nèi)的實(shí)物可以在空間的閉環(huán)中移動，同時(shí)也在時(shí)間的閉環(huán)中旅行，而任何時(shí)候都不會相對鄰近的粒子超光速。戈德爾的解釋被當(dāng)作數(shù)學(xué)上證明了在時(shí)間中逆行并不違背相對論。的確，他在計(jì)算相對論中關(guān)于引力場的方程式時(shí)，發(fā)現(xiàn)在空間中可以找到一條通向旋轉(zhuǎn)著的宇宙的螺旋體軌道。

這就是說，愛因斯坦的相對論允許時(shí)空旅行發(fā)生在特定的時(shí)空結(jié)構(gòu)里，如一個(gè)旋轉(zhuǎn)的宇宙，一個(gè)旋轉(zhuǎn)的柱體，以及非常著名的蟲洞——一條貫穿空間和時(shí)間的隧道。只要能夠建造一個(gè)穩(wěn)定的蟲洞，就可以跨越時(shí)間和空間。但在霍金的《時(shí)間簡史》里，解釋蟲洞是連接宇宙遙遠(yuǎn)區(qū)域間的時(shí)空細(xì)管，它可以把平行的宇宙或者嬰兒宇宙連接起來，并提供時(shí)間旅行的可能性。而黑洞是時(shí)空的一個(gè)區(qū)域，那里引力是如此之強(qiáng)，以至于任何東西，甚至光都不能從該處逃逸出來。因此，在戴維斯的計(jì)劃里，建造一個(gè)蟲洞要分3步：第一步，尋找或建立一個(gè)蟲洞，開辟一個(gè)隧道用來連接太空中兩個(gè)不同的區(qū)域。第二步，使蟲洞穩(wěn)定下來。由量子產(chǎn)生的負(fù)能量，蟲洞便允許信號和物體安全地穿越它。負(fù)能量會抵制蟲洞變?yōu)槊芏葻o窮大或接近無窮大。換句話說，它阻止了蟲洞演變成黑洞。第三步是牽引蟲洞。一艘具有高度先進(jìn)技術(shù)的太空船將蟲洞的入口互相分離開。如果兩個(gè)端口都放置在空間中合適的地方，那么時(shí)間差將保持恒定狀態(tài)。假設(shè)這一差值是10年，一名宇航員從一個(gè)方向穿越蟲洞，他將跳到10年后的未來，反之，宇航員若是從另一方向穿越蟲洞，他將跳到10年前的過去。

假如技術(shù)上的諸多難題都被克服了，時(shí)間機(jī)器的生產(chǎn)將會打開充滿悖論的潘多拉盒子。但對于此，戴維斯說：“我本人不打算把我描述的時(shí)間旅行和其它控制自然的行為區(qū)分開來。所有的技術(shù)都在以某種方式干預(yù)自然。在一些科幻小說里，有人通過回到過去而改變了現(xiàn)狀。這種事出現(xiàn)在小說里當(dāng)然無傷大雅，但如果發(fā)生在現(xiàn)實(shí)中會帶來嚴(yán)重的倫理問題。誰給你回到過去改變歷史的權(quán)利？”

二、人就是一種時(shí)間機(jī)器

人類本來是想要自由地到未來或過去中去，所以才想到時(shí)間機(jī)器的，想到物理學(xué)界稱之的超光速粒子；現(xiàn)在美國和中國一些人正進(jìn)行著尋找超光速的研究。但是，這種奇妙的粒子的能量的平方是負(fù)數(shù)，用數(shù)學(xué)表述的話，能量（或質(zhì)量）是虛數(shù)，的確是個(gè)難以理解的值。如果把超光速粒子設(shè)想為摩爾斯電碼，明天的信息就可以在今天獲得，這在電腦的賽博空間里并非奇妙的結(jié)果。遺憾的是，人類發(fā)現(xiàn)虛數(shù)以來，分不清它是在點(diǎn)內(nèi)還是在點(diǎn)外，從而也認(rèn)識不到光速是自然內(nèi)稟的，而把光速混同于聲速一樣。李國材教授即如此。現(xiàn)為美國加利福尼亞大學(xué)教授的盧嘉，是盧鶴紱院士的孫女。她說盧鶴紱院士1995年發(fā)表的《對馬赫原理的一個(gè)直接檢驗(yàn)》論文，不是在否定愛因斯坦相對論的基礎(chǔ)上提出來的，而是在肯定愛因斯坦相對論的基礎(chǔ)上提出了新的問題。即：愛因斯坦相對論在地球鄰近的地區(qū)是可以適用的，擴(kuò)展到宇宙是無法適用的。盧鶴紱的兒子盧永強(qiáng)也認(rèn)為父親的論文，“是根據(jù)由光子的慣性運(yùn)動引起的橫向多普勒效應(yīng)，對照美國物理學(xué)家Ives和Stilwell的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過周密的計(jì)算，得出二個(gè)重要的結(jié)論：(1)橫向多普勒效應(yīng)在宇宙空間是各向異性的。(2)光子的慣性屬性是由整個(gè)宇宙結(jié)構(gòu)所決定，是符合馬赫原理的。而以一種直接的方法檢驗(yàn)了馬赫原理的正確性。這種檢驗(yàn)是對愛因斯坦理論的一個(gè)嚴(yán)肅的挑戰(zhàn)。”

馬赫原理對愛因斯坦相對論的建立是產(chǎn)生過重要的影響，然而，相對論卻超越了馬赫原理，因?yàn)轳R赫原理的整體決定性在廣義相對論中只保留整體的局部性，即廣義相對論是一種轉(zhuǎn)座子學(xué)說，是一種球面或平面拓?fù)涞木植空摚皇钦缘沫h(huán)面拓?fù)鋵W(xué)說，所以盧嘉說愛因斯坦相對論在地球鄰近的地區(qū)是可以適用的，擴(kuò)展到宇宙是無法適用的，卻只說對了一半。因?yàn)橐话胧橇艚o狹義相對論，即正是光子的慣性屬性是由整個(gè)宇宙結(jié)構(gòu)所決定。所以馬赫原理的整體決定性才是光速的內(nèi)稟屬性，即光速實(shí)際上是一個(gè)無法逾越的極限，而與其它物質(zhì)屬性無關(guān)，它是馬赫原理的整體決定性的充分表現(xiàn)。光線因宇宙的整體決定性導(dǎo)致光環(huán)繞在它的內(nèi)部，使其處于空間的閉環(huán)中移動就是證明。其次，相對論擴(kuò)展到信息空間也是無法適用的。由此看來，超光速是計(jì)算出來的，一些問題的提法，如現(xiàn)實(shí)中超光速粒子究竟是否存在？能否使遠(yuǎn)去的超光速粒子“向后轉(zhuǎn)”折返？如果能，折返回來的結(jié)果會不會產(chǎn)生什么特別現(xiàn)象等研究，說明人類的數(shù)學(xué)還停留在分不清虛數(shù)是在點(diǎn)內(nèi)還是在點(diǎn)外的困境。

解鈴還需系鈴人。時(shí)間機(jī)器、時(shí)間旅行既然是科幻小說家們編造出來的，那么他們中的著名科幻小說家吉布森也給出了賽博空間的答案。賽博空間最直接的聯(lián)系是電腦，是一種虛擬生存；也是一種點(diǎn)內(nèi)幾何空間現(xiàn)象。“三旋理論”在研究物質(zhì)存在有向自己內(nèi)部作運(yùn)動的空間屬性時(shí)，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)內(nèi)幾何空間和點(diǎn)外幾何空間有虛與實(shí)、正與負(fù)對應(yīng)的自然屬性，從而提出幾千年來的虛數(shù)應(yīng)用之謎，就在賽博空間。這類似虛實(shí)生死界、正負(fù)陰陽界。把信息論與相對論結(jié)合，稱為觀控相對論,實(shí)際是信息相對論，因?yàn)橛^控的物質(zhì)條件實(shí)際也要信息反饋。觀控相對界實(shí)際也是信息相對界，它是以愛因斯坦相對論中的光速有極限，作為信息與物質(zhì)相對劃分的界面。從觀控相對界看，物質(zhì)和信息的本質(zhì)是什么？物質(zhì)是相對信息而言，類似復(fù)數(shù)偏重實(shí)數(shù)的一種現(xiàn)象；信息是相對物質(zhì)而言，類似復(fù)數(shù)偏重虛數(shù)的一種現(xiàn)象。映射數(shù)學(xué)的唯象公式是：物質(zhì)+信息=實(shí)數(shù)+虛數(shù)。這里，物質(zhì)進(jìn)入點(diǎn)內(nèi)，類似信息進(jìn)入大腦，即物質(zhì)和信息常常是結(jié)合在一起的，把大腦比作一個(gè)點(diǎn)，人們認(rèn)識物質(zhì)常常要通過大腦的意識起作用，信息即是進(jìn)入點(diǎn)內(nèi)的代表。這里，構(gòu)成了有虛實(shí)生死界、正負(fù)陰陽界的循環(huán)圈。因此三旋理論認(rèn)為，虛數(shù)聯(lián)系點(diǎn)內(nèi)空間。想象一束短暫的光線從眼睛進(jìn)入大腦，這種循環(huán)圈唯一的要求，就是虛擬的光線都是從虛實(shí)觀控界的類似點(diǎn)孔的通道變成虛數(shù)類的。弦理論認(rèn)為物質(zhì)可分的極限為普朗克長度，即約為10的-33次方厘米，那么觀控界膜的類似離子通道的最小切面極限也為普朗克表面積。由于不管虛實(shí)或正負(fù)的物質(zhì)要轉(zhuǎn)化為信息，都要從觀控界膜的類似離子通道進(jìn)入或錄入，物質(zhì)進(jìn)入或錄入的流速V可以從零増大，最大極限為光速C。物質(zhì)進(jìn)入觀控界膜的類似離子通道轉(zhuǎn)化為信息，原來的流速都變?yōu)榱悖虼诵畔⑹睾悖倚畔⒖梢钥寺　Ｐ畔⒖寺∫部捎新锌欤铱梢孕畔⒃鲋场Ｈ缑枋鏊未脑里w打三國的張飛等類似信息，作真的看，信息計(jì)算可以有超光速;作假的看，可以算戲說、文學(xué)和藝術(shù)。即信息可以光速傳播，信息可以光速為零儲存，信息可以超光速增殖。這里，物質(zhì)進(jìn)入點(diǎn)內(nèi)，也類似指令進(jìn)入電腦，存在著超光速信息，也存在著時(shí)間旅行，因此說，電腦就是一種時(shí)間機(jī)器，而且人也是一種時(shí)間機(jī)器，這也不違反愛因斯坦的相對論。

既然過去、現(xiàn)在和未來緊密聯(lián)系，過去能影響現(xiàn)在，那么現(xiàn)在影響過去在邏輯上是否也說得通呢？現(xiàn)實(shí)自然，是否人想干什么就能干什么？對此，戴維斯給出的解決方案是“多宇宙”理論——世界不是只有一個(gè)，而是有許多平行的世界。你回到過去，但那不是你自己的世界，而是和你的歷史相似的世界。這樣，即便你打死了自己的母親，她在那個(gè)世界也的確死了，但當(dāng)你回到未來時(shí)，她依然活得好好的。這種想法近乎瘋狂，但除了戴維斯外還有許多著名物理學(xué)家相信有平行世界的存在。在《時(shí)間簡史》里，霍金這樣說：解決時(shí)間旅行的其他可能的方法是選擇歷史假想。其思想是，當(dāng)時(shí)間旅行者回到過去，他就進(jìn)入和歷史記載不同的另外的一個(gè)歷史中去。這樣，他們可以自由地行動，不受和原先的歷史相一致的約束。如果這樣，回到過去和做一場夢沒有什么區(qū)別？因?yàn)榘础叭碚摗保司褪且环N時(shí)間機(jī)器，人做一場夢存在著超光速現(xiàn)象，存在著時(shí)間旅行，也是愛因斯坦的相對論允許的。這里，即使時(shí)間旅行也不自相矛盾和不可思議。仔細(xì)想我們做過的夢境，人可以回到過去見一見自己的老爺爺、老奶奶，也可以到未來看一看自己的重孫子、重孫女;而關(guān)于時(shí)空的基本定義并不要改寫，物理學(xué)的根基也不會動搖，只是改變虛數(shù)是在點(diǎn)內(nèi)就行了。

其次，關(guān)于現(xiàn)實(shí)自然中，時(shí)間機(jī)器總是存在著因果律（先有原因然后才有結(jié)果）的問題，比如，假定時(shí)間旅行者回到過去，殺死了當(dāng)時(shí)還是個(gè)女孩的親生母親，可這樣一來，他卻無法出生也就無法完成這個(gè)謀殺了。這些矛盾讓因果關(guān)系概念陷入困境，建立在因果邏輯關(guān)系上的科學(xué)也同樣難以立足。這類明顯不可能的佯謬因果環(huán)節(jié)，現(xiàn)在如果人定義是一種時(shí)間機(jī)器，便是自洽的而不再自相矛盾了。而時(shí)間旅行異乎尋常的推論，曾經(jīng)致使一些科學(xué)家徹底拒絕這一想法。但霍金曾提出一個(gè)“時(shí)序保護(hù)猜想”，由于相對論容許因果環(huán)存在，時(shí)序保護(hù)猜想只需要引入某一其他因素進(jìn)行調(diào)解，就可以防止旅行到過去發(fā)生因果律破壞的情況發(fā)生。這類時(shí)間機(jī)器的量子過程的存在，將允許粒子循環(huán)進(jìn)入解決這項(xiàng)難題。關(guān)于這一點(diǎn)，類似夢境，如果有把幼年的自己或自己的祖先殺死的話，即在那里，同為自己的大人與孩子擦肩而過時(shí)自己用哪一方的眼睛看對方呢？道理上講哪一方的眼睛都是自己的，為研究邏輯體系而設(shè)想如果大人一方將小孩殺死的話，結(jié)局是自己把刀刺進(jìn)了自己的身上，這或許也叫是自殺，可是把刀刺出去的大人在那一瞬間會如何呢？因?yàn)榘l(fā)生了自己在童年時(shí)代被殺害的事實(shí)，所以他忽地會驚醒。惡夢就消失了，而現(xiàn)在的自己也不會怎么樣。這就是虛數(shù)世界，夢境旅行者一方的自己，或許立刻會驚醒而中斷惡夢，或許會意識到那就是夢境幼時(shí)的我，幼時(shí)的自己一方也許不會想到長大的我又回來了。因此做夢即使不會想到多少年后的自己會出現(xiàn)在那里，但是虛擬世界兩位自己同時(shí)登場，進(jìn)行思考的自己的肉體同時(shí)分成了兩個(gè)，靈魂必然附著在雙方身上也是能存立的。所以說人是一種時(shí)間機(jī)器，穿越時(shí)間是人類的一種存在方式；這是人類自我理解、自我確立的前提；而正是這種人類自我理解與自我確立的活動，構(gòu)成了人類生活與個(gè)體存在的基礎(chǔ)和手段。虛擬世界實(shí)數(shù)+虛數(shù)的靈魂同時(shí)附在兩位的身體上控制言行，奇怪的事態(tài)能發(fā)生。這里，要問所謂你的生前或生后做什么，虛實(shí)觀控相對界循環(huán)圈的三旋數(shù)學(xué)能解答；要問所謂宇宙大爆炸之前或宇宙膨脹極限之后是什么，虛實(shí)觀控相對界循環(huán)圈的三旋數(shù)學(xué)也能解答。

三、時(shí)間起源與三旋理論

“蟲洞”和時(shí)間隧道是第五維空間。三旋理論研究的類圈體也有第五維,類圈體就類似一種“蟲洞”和時(shí)間隧道；根據(jù)排列組合和不相容原理，三旋構(gòu)成三代62種自旋狀態(tài)。其次，設(shè)想在類圈體的質(zhì)心作一個(gè)直角三角座標(biāo)，一般把x、y、z軸看成三維空間的三個(gè)量。現(xiàn)觀察類圈體繞這三條軸作自旋和平動，6個(gè)自由度僅包括類圈體的體旋、面旋和平動，沒有包括線旋。即線旋是獨(dú)立于x、y、z之外，由類圈體中心圈線構(gòu)成的座標(biāo)決定。如果把此圈線看成一個(gè)維叫圈維，那么加上原來的三維就是四維。再加上時(shí)間維，即為五維時(shí)空。反之，把三旋作為一種座標(biāo)系，直角三角座標(biāo)僅是三旋座標(biāo)圈維為零的特例。正是在一系列的關(guān)節(jié)點(diǎn)上，類圈體三旋為簡單性與復(fù)雜性的“蟲洞”和時(shí)間隧道締合提供了更為直觀的圖象，而且獲得了這樣一個(gè)觀念：像三維空間一樣，時(shí)間也是一個(gè)可變的維數(shù)。那么時(shí)間如何起源的呢？這也離不開玻爾的互補(bǔ)原理和海森堡的不確定性原理，時(shí)間就起源于互補(bǔ)原理和不確定性原理推論無和有的延伸與卷縮之中。證明如下：

三旋理論是研究時(shí)空維數(shù)卷縮的理論。如果萬事開頭只是無(W)或有(Y),那就成了確定性。互補(bǔ)原理和不確定性原理需要無(W)延伸出有(Y)，或有(Y)延伸出無(W)。假設(shè)W和Y已轉(zhuǎn)換為兩種物質(zhì)，那么運(yùn)動、自旋和時(shí)間都起源于W和Y兩種物質(zhì)的界面效應(yīng)。因?yàn)闀r(shí)間總是和運(yùn)動相連的。設(shè)一條光滑的斜路面為W，設(shè)Y為路面上滾動著的輪子，運(yùn)動就起源于W和Y兩種物質(zhì)的界面效應(yīng)。現(xiàn)在將路面W不斷卷縮，直到路面W卷縮為零，輪子運(yùn)動仍在進(jìn)行，那么自旋就起源了。有了自旋和運(yùn)動，時(shí)間也起源了。

盧鶴紱院士認(rèn)為，愛因斯坦的廣義相對論擴(kuò)展到宇宙是無法適用的。霍金認(rèn)為，這也只是指空間的破裂。

空間的破裂實(shí)際是指環(huán)面；而環(huán)面是與球面不同倫的。但環(huán)面卻能包容平行線，克利福德平行線就是以扭轉(zhuǎn)的形式組裝在環(huán)面上的。當(dāng)代一些天文學(xué)家在宇宙空間，測得兩條光線是平行線，就認(rèn)為宇宙空間是平面型的。

這種證明不嚴(yán)密。同樣，一些天文學(xué)家測得某星體在宇宙中的軌道周期，得出一個(gè)較長光程，后來又發(fā)現(xiàn)一個(gè)更短的光程，就認(rèn)為發(fā)現(xiàn)了超光速，但他們是用球面或平面空間軌道計(jì)算光程，因此，這種證明也不嚴(yán)密。愛因斯坦的相對論允許有索恩標(biāo)準(zhǔn)和戴維斯標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間旅行，著名的“雙生子佯謬”描述的就是這個(gè)效應(yīng)；最新的理論當(dāng)中的‘蟲洞’說，它可以在光到達(dá)之前將兩個(gè)非常遙遠(yuǎn)的點(diǎn)聯(lián)接起來，描述的也是這個(gè)效應(yīng)，但它們都不是超光速。但是人們能隨心所欲地制造蟲洞嗎？在由美國天文物理學(xué)家卡爾·薩根于上世紀(jì)80年代創(chuàng)作的小說《接觸未來》中，一組科學(xué)們收到了一個(gè)來自外星人更先進(jìn)文明的無線電信息，這個(gè)信息包含的內(nèi)容指導(dǎo)人類制造一臺機(jī)器，它可在地球與相距26光年的天琴座α星之間建立一個(gè)蟲洞。這部小說后來被改編為同名電影，在電影中，女主人公登上了一艘飛船，它被一個(gè)類似巨型離心機(jī)的渦輪吞沒，然后飛船飛速穿過一條隧道，在幾分鐘內(nèi)就來到了天琴座α星所處的銀河系中心。在小說中，薩根并沒有進(jìn)一步描述制造那樣一條時(shí)光隧道的細(xì)節(jié)，為此他請教自己的朋友、加州理工學(xué)院的理論物理學(xué)家基普·索恩，自己在小說中關(guān)于利用蟲洞作為穿越時(shí)空捷徑的幻想是否有理論依據(jù)。在薩根科學(xué)幻想的激勵之下，索恩及其合作者們開始研究這種可聯(lián)接兩個(gè)遙遠(yuǎn)時(shí)空區(qū)域的蟲洞的細(xì)節(jié)。最后他們成功地創(chuàng)建了蟲洞的理論模型，這些蟲洞保持開放的時(shí)間，足以讓“時(shí)光飛船”穿越它們而又不會讓其內(nèi)部巨大的重力將飛船摧毀。而且，在上世紀(jì)70年代，用愛因斯坦的理論推導(dǎo)出的黑洞那樣特殊的時(shí)間領(lǐng)域，人們進(jìn)行了各種各樣的研究，其結(jié)果是，相當(dāng)多的物理學(xué)家認(rèn)為，存在著兩個(gè)或更多的宇宙。被吸入宇宙黑洞中的東西將通過蟲洞飛進(jìn)另一個(gè)宇宙中去。當(dāng)然，在黑洞那樣的極度超重的地方，人實(shí)際上將粉身碎骨。但我們先把這樣的情況擱在一邊（假定人可以活著通過黑洞），從旅行的角度來看，走進(jìn)另一個(gè)宇宙的人是走回到了過去，還是經(jīng)歷了未來？我們無法進(jìn)行比較。根據(jù)狹義相對論的結(jié)論，以高速作‘相對’運(yùn)動的雙方，自己一方經(jīng)過了十年而對方卻可能只經(jīng)過了五年。這一點(diǎn)已經(jīng)通過觀測一種叫μ粒子的基本粒子的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。也就是說，我和你可能不再共有同一個(gè)時(shí)間。比方說，大雙在地球上，而小雙乘火箭出發(fā)了，出發(fā)時(shí)兩人年齡都是20歲。小雙在廣闊的宇宙中周游一圈后回到了大雙的住處，會出現(xiàn)什么情況？大雙已經(jīng)30歲了，小雙卻只有25歲。這樣的故事有時(shí)會受到質(zhì)問，兩人的關(guān)系難道不是‘相對’的嗎？將小雙乘坐的火箭看作是靜止不動的，大雙與地球或者整個(gè)太陽系以及整個(gè)銀河系一起統(tǒng)統(tǒng)沿著相反方向轉(zhuǎn)一圈然后回到小雙所在之處，這樣考慮不也一樣嗎？所謂相對不就是這個(gè)意思嗎？那么，為什么說，只有小雙會變年輕呢？但是，我們所說的‘相對’雙方僅限于各方均以不變的速度運(yùn)動的情形。如果速度發(fā)生了變化（稱之為加速，再如勻速圓周運(yùn)動），雙方就不再是‘相對’的了，這時(shí)必須考慮廣義相對論的效應(yīng)。因?yàn)橐豁?xiàng)可怕的難題是最初創(chuàng)生的蟲洞將會阻礙蟲洞型時(shí)間機(jī)器的制造。也許空間由這么一類結(jié)構(gòu)自然地串連成一體——宇宙大爆炸的遺留物。或許，蟲洞是在極小尺度上（所謂的普朗克長度）天然生成的。原則上，這樣一個(gè)微小的蟲洞可由脈沖能量來穩(wěn)定，然后再以某種方式膨脹到可以利用的尺寸。如果是這樣的話，一個(gè)超級文明大概能使用一個(gè)蟲洞。其次，“時(shí)光隧道旅行”必須具備兩大條件，即“蟲洞”和“負(fù)面能源”。宇宙間不同的時(shí)間和空間通過“蟲洞”可以互通。“負(fù)面能源”可以抗拒地心引力，用來打開“蟲洞”，穩(wěn)定“時(shí)光隧道”。據(jù)說有人計(jì)算，進(jìn)入“蟲洞”需要的“負(fù)面能源”可以很小一點(diǎn)點(diǎn)。這是可以理解的，人就是一種時(shí)間機(jī)器，人的瀕死實(shí)驗(yàn)，其中常有時(shí)間旅行的報(bào)告。這里的虛實(shí)生死界、正負(fù)陰陽界，正是進(jìn)入“蟲洞”的關(guān)口，“負(fù)面能源”如病毒，很小一點(diǎn)點(diǎn)就可以送你進(jìn)“蟲洞”，進(jìn)入陰陽界。

參考文獻(xiàn)

1、王德奎，三旋理論初探，四川科學(xué)技術(shù)出版社，2002年5月；

2、趙國求，吳新忠，物理學(xué)的新神曲--量子力學(xué)曲率解釋，武漢出版社,2002.年8月；

3、王德奎，解讀《時(shí)間簡史》，天津古籍出版社，2003年9月；