時間機器研究論文

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摘要：戈德爾、霍金、索恩和戴維斯等研究時間機器的科學家，頭腦是清醒的。科學家研究物質存在有向自己內部作運動的空間屬性，發(fā)現點內和點外幾何空間存在虛與實、正與負對應的自然屬性。如賽博空間就是一種點內幾何空間現象，它聯系電腦的虛擬生存；也聯系人做夢，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，而存在著超光速現象，并且是愛因斯坦的相對論允許的。因此，人是一種時間機器，而關于時空的基本定義和物理學的根基也不會動搖，只是改虛數存在于點內就行。

關鍵詞：時間機器、索恩標準、戴維斯標準、環(huán)量子理論

一、索恩標準和戴維斯標準

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

在愛因斯坦的狹義相對論中，時間不被認為是絕對的和普遍的。愛因斯坦認為：測量兩個事件的時間間隔取決于觀察者如何運動；因為運動狀態(tài)不同的兩名觀察者，對于同樣的兩個事件將會體驗到不同的持續(xù)時間。但美國物理學家福特和羅曼認為，愛因斯坦的相對論并沒有嚴格排除快于光速的旅行或“時光隧道”旅行。如果這是一項嚴肅的研究，那么筆者認為，這也只能是點內的虛數世界。因為如果說點外世界上存在比光還快的粒子，說時間可以倒轉的話，那么這樣的一個統(tǒng)一理論影響將極為嚴重。在這一點上，戈德爾、霍金、索恩和戴維斯等研究時間機器的科學家，頭腦是清醒的。

美國物理學家基普·索恩是相對論的權威。1988年，索恩等三人在美國物理學界最具權威的《物理評論》雜志的快報版《物理評論通訊》上，發(fā)表了關于可能實現過去旅行在原理上是可能的觀點。其要點是：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；因為在此隧道里進入的時刻與出去的時刻完全相同。他認為在宇宙中存在著的“蟲洞”，雖然還不知道它實際上是什么東西，但有人認為它類似從一頭進入就會從另一頭穿出；當然，這雖說是隧道，如象從黑洞進去從白洞脫出的隧道，但它里面的時間和空間都是極度扭曲的。索恩把隧道的兩個口（一方為入口A，另一方就是出口B）作為A和B；這是因量子論觀點產生的極其微小的洞口，隨著巨大的能量的注入會不斷被擴大。洞口附近乃至其中心部，沒有任何障礙通行的點（數學上稱其為奇點）。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動，所以A的時間慢于B的時間，漸漸地越差越多。如當B處已是1998年時，A處也許剛到1993年，這時如果有人盡可能快地從外面由B處到A處，他所處的世界轉眼就變成了1993年。但是，現在還不能馬上說他走進了過去的世界，因為A與B畢竟不是同一個地點（世界），不像撥個電話馬上就能通這樣的關系，我們必須把B和A看作是不同的世界。根據索恩的理論，來到1993年A處的此人，跳進蟲洞A從蟲洞B跳出，通過蟲洞不需要時間，因此跳進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，地點為出發(fā)點B。B正是他的故鄉(xiāng)，離開故鄉(xiāng)時是1998年，再次出現在故鄉(xiāng)時卻是1993年，因此他實現了回到過去的旅行。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計為——加速飛行后再回到地球。假定走時是1988年，回來時地球上是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，索恩構想了一個模型，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。也就是假定火箭內部實際上連著蟲洞的一個口而另一個口連著地球（想回到過去的人所靜止的地方）。于是，（打開門）進入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在地球上。通過蟲洞的過程不消耗時間，其出口與入口一樣是1993年，結果此人從1998年的地球出發(fā)登上火箭、穿過蟲洞出現在了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年一頭進入，從另一頭出來的話是1993年……這是索恩的結論。那么假如從1998年的地球一頭進入，而從火箭里出來的話，那里是什么時刻？是1993年，還是1998年？索恩的答案是：如果從1998年的地球一頭進入蟲洞的話，將來到1998年的火箭里。出入洞的時刻總是相同的。即使洞的一頭被加速，使得出口與入口的時間不一致，入洞時刻就是出洞時刻……這就是蟲洞的奇妙之處。這里的所說的時刻應該是指在火箭加速以前相對靜止時所測量的時間。

這里，索恩并沒有討論物理學界稱之的超光速粒子，這就是索恩標準。同樣，這也就是戴維斯標準。

保羅·戴維斯是澳大利亞享譽世界的理論物理學家,他的科學研究包括黑洞、量子場論、宇宙起源、意識的本質和生命起源等諸多涉及人類和宇宙本源的問題。對于時間機器的制造仍然停留在小說家或電影特技師的手中,他決定嘗試制造時間機器，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，在時間中到未來旅行是很容易的，如果你接近于光速運動或者身處強大的引力場中，會感到時間流逝得比其他人更緩慢——你進入了他們的未來。飛向未來的旅行又叫“有限時間旅行”。戴維斯在《怎樣制造時間機器》的開頭非常肯定的提出，“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”。戴維斯說:“相對論為我們提供了在未來時光中旅行的兩種方法。一個直接結果是,以高速進行運動，如果我們有一艘速度達到光速99.99999％的飛船，就可以在6個月內進入公元3000年。”這種旅行是相對論的結果，它與著名的“雙生子佯謬”有關。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)，只是一個成本問題。為了把一個10噸重的負載加速到光速的99.9％，需要使用100億億焦耳，這相當于全人類幾個月的能源生產總量。進一步接近每秒30萬公里速度的成本當然會更高。戴維斯認為，在太空中有取之不盡用之不竭的能源，只要我們去開發(fā)它們。但對太空進行必要的技術研究和開發(fā)，要做決定，這又實際上成了一個政治問題；另外，以高速系統(tǒng)進行的時間旅行或許只能進入未來卻沒有辦法回來的問題。這是因為時間旅行并不取決于運動的方向，而只取決于它的速度。此外，相對論提供的另一個時間旅行的方法，是愛因斯坦1908年以廣義相對論提出來的，這個理論將狹義相對論進行擴展，其中包含了重力對時光產生的多種效應。這種效應在于重力會使時間放慢，而我們也可以驗證這一點，比如地球的重力每300年可以讓鐘表慢1微秒。1976年，物理學家羅伯特·維索特和馬丁·列文向太空中發(fā)射了一枚載有時鐘的火箭，他們觀察到這個時鐘與放置在地球上同樣的時鐘相比，多獲得了1/10微秒。為了在未來的時光中旅行，只要利用那些強度遠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，由于受自身質量的影響而收縮到只相當于原來體積很小一部分的天體，但它們的總體質量仍維持在一個很高的水平；其中一些中子星僅比地球上的一座城市大一點兒，但其質量卻超過了太陽。它們自身強大的重力使其原子變成了一堆中子，這種重力作用會產生比地球重力影響要明顯得多的時間扭曲：中子星上的7年相當于地球上的10年，因此，只要讓我們的飛船到達這樣一顆中子星上（比如位于巨蟹星云中的那一顆），就會在未來的時光中邁出一大步。但問題是我們如何能造出一艘能抵抗中子星附近極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光中返航。

戴維斯認為，相對論允許在過去的時光中旅行。因為對于廣義相對論來說，時空可以被彎曲到與其自身聯接的地步，因此可以在時間和空間中創(chuàng)造封閉曲線。并且，第一個勾劃出封閉時間曲線的人就是愛因斯坦的朋友、奧地利數學家?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描述旋轉宇宙的解。在這個宇宙中，一名宇航員可以在太空中旅行來實現回到過去的目的。這是引力影響了光的結果。宇宙的旋轉導致光（因而也包括事物之間的因果聯系）被拽住并環(huán)繞在它的內部，這使得一個處于封閉環(huán)內的實物可以在空間的閉環(huán)中移動，同時也在時間的閉環(huán)中旅行，而任何時候都不會相對鄰近的粒子超光速。戈德爾的解釋被當作數學上證明了在時間中逆行并不違背相對論。的確，他在計算相對論中關于引力場的方程式時，發(fā)現在空間中可以找到一條通向旋轉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空旅行發(fā)生在特定的時空結構里，如一個旋轉的宇宙，一個旋轉的柱體，以及非常著名的蟲洞——一條貫穿空間和時間的隧道。只要能夠建造一個穩(wěn)定的蟲洞，就可以跨越時間和空間。但在霍金的《時間簡史》里，解釋蟲洞是連接宇宙遙遠區(qū)域間的時空細管，它可以把平行的宇宙或者嬰兒宇宙連接起來，并提供時間旅行的可能性。而黑洞是時空的一個區(qū)域，那里引力是如此之強，以至于任何東西，甚至光都不能從該處逃逸出來。因此，在戴維斯的計劃里，建造一個蟲洞要分3步：第一步，尋找或建立一個蟲洞，開辟一個隧道用來連接太空中兩個不同的區(qū)域。第二步，使蟲洞穩(wěn)定下來。由量子產生的負能量，蟲洞便允許信號和物體安全地穿越它。負能量會抵制蟲洞變?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。一艘具有高度先進技術的太空船將蟲洞的入口互相分離開。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(tài)。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，宇航員若是從另一方向穿越蟲洞，他將跳到10年前的過去。

假如技術上的諸多難題都被克服了，時間機器的生產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間旅行和其它控制自然的行為區(qū)分開來。所有的技術都在以某種方式干預自然。在一些科幻小說里，有人通過回到過去而改變了現狀。這種事出現在小說里當然無傷大雅，但如果發(fā)生在現實中會帶來嚴重的倫理問題。誰給你回到過去改變歷史的權利？”

二、人就是一種時間機器

人類本來是想要自由地到未來或過去中去，所以才想到時間機器的，想到物理學界稱之的超光速粒子；現在美國和中國一些人正進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數，用數學表述的話，能量（或質量）是虛數，的確是個難以理解的值。如果把超光速粒子設想為摩爾斯電碼，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果。遺憾的是，人類發(fā)現虛數以來，分不清它是在點內還是在點外，從而也認識不到光速是自然內稟的，而把光速混同于聲速一樣。李國材教授即如此。現為美國加利福尼亞大學教授的盧嘉，是盧鶴紱院士的孫女。她說盧鶴紱院士1995年發(fā)表的《對馬赫原理的一個直接檢驗》論文，不是在否定愛因斯坦相對論的基礎上提出來的，而是在肯定愛因斯坦相對論的基礎上提出了新的問題。即：愛因斯坦相對論在地球鄰近的地區(qū)是可以適用的，擴展到宇宙是無法適用的。盧鶴紱的兒子盧永強也認為父親的論文，“是根據由光子的慣性運動引起的橫向多普勒效應，對照美國物理學家Ives和Stilwell的實驗數據，經過周密的計算，得出二個重要的結論：(1)橫向多普勒效應在宇宙空間是各向異性的。(2)光子的慣性屬性是由整個宇宙結構所決定，是符合馬赫原理的。而以一種直接的方法檢驗了馬赫原理的正確性。這種檢驗是對愛因斯坦理論的一個嚴肅的挑戰(zhàn)。”

馬赫原理對愛因斯坦相對論的建立是產生過重要的影響，然而，相對論卻超越了馬赫原理，因為馬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座子學說，是一種球面或平面拓撲的局部論，不是整性的環(huán)面拓撲學說，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，擴展到宇宙是無法適用的，卻只說對了一半。因為一半是留給狹義相對論，即正是光子的慣性屬性是由整個宇宙結構所決定。所以馬赫原理的整體決定性才是光速的內稟屬性，即光速實際上是一個無法逾越的極限，而與其它物質屬性無關，它是馬赫原理的整體決定性的充分表現。光線因宇宙的整體決定性導致光環(huán)繞在它的內部，使其處于空間的閉環(huán)中移動就是證明。其次，相對論擴展到信息空間也是無法適用的。由此看來，超光速是計算出來的，一些問題的提法，如現實中超光速粒子究竟是否存在？能否使遠去的超光速粒子“向后轉”折返？如果能，折返回來的結果會不會產生什么特別現象等研究，說明人類的數學還停留在分不清虛數是在點內還是在點外的困境。

解鈴還需系鈴人。時間機器、時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系是電腦，是一種虛擬生存；也是一種點內幾何空間現象。“三旋理論”在研究物質存在有向自己內部作運動的空間屬性時，發(fā)現點內幾何空間和點外幾何空間有虛與實、正與負對應的自然屬性，從而提出幾千年來的虛數應用之謎，就在賽博空間。這類似虛實生死界、正負陰陽界。把信息論與相對論結合，稱為觀控相對論,實際是信息相對論，因為觀控的物質條件實際也要信息反饋。觀控相對界實際也是信息相對界，它是以愛因斯坦相對論中的光速有極限，作為信息與物質相對劃分的界面。從觀控相對界看，物質和信息的本質是什么？物質是相對信息而言，類似復數偏重實數的一種現象；信息是相對物質而言，類似復數偏重虛數的一種現象。映射數學的唯象公式是：物質+信息=實數+虛數。這里，物質進入點內，類似信息進入大腦，即物質和信息常常是結合在一起的，把大腦比作一個點，人們認識物質常常要通過大腦的意識起作用，信息即是進入點內的代表。這里，構成了有虛實生死界、正負陰陽界的循環(huán)圈。因此三旋理論認為，虛數聯系點內空間。想象一束短暫的光線從眼睛進入大腦，這種循環(huán)圈唯一的要求，就是虛擬的光線都是從虛實觀控界的類似點孔的通道變成虛數類的。弦理論認為物質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。由于不管虛實或正負的物質要轉化為信息，都要從觀控界膜的類似離子通道進入或錄入，物質進入或錄入的流速V可以從零増大，最大極限為光速C。物質進入觀控界膜的類似離子通道轉化為信息，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，信息計算可以有超光速;作假的看，可以算戲說、文學和藝術。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，物質進入點內，也類似指令進入電腦，存在著超光速信息，也存在著時間旅行，因此說，電腦就是一種時間機器，而且人也是一種時間機器，這也不違反愛因斯坦的相對論。

既然過去、現在和未來緊密聯系，過去能影響現在，那么現在影響過去在邏輯上是否也說得通呢？現實自然，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，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，她在那個世界也的確死了，但當你回到未來時，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家相信有平行世界的存在。在《時間簡史》里，霍金這樣說：解決時間旅行的其他可能的方法是選擇歷史假想。其思想是，當時間旅行者回到過去，他就進入和歷史記載不同的另外的一個歷史中去。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？因為按“三旋理論”，人就是一種時間機器，人做一場夢存在著超光速現象，存在著時間旅行，也是愛因斯坦的相對論允許的。這里，即使時間旅行也不自相矛盾和不可思議。仔細想我們做過的夢境，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;而關于時空的基本定義并不要改寫，物理學的根基也不會動搖，只是改變虛數是在點內就行了。

其次，關于現實自然中，時間機器總是存在著因果律（先有原因然后才有結果）的問題，比如，假定時間旅行者回到過去，殺死了當時還是個女孩的親生母親，可這樣一來，他卻無法出生也就無法完成這個謀殺了。這些矛盾讓因果關系概念陷入困境，建立在因果邏輯關系上的科學也同樣難以立足。這類明顯不可能的佯謬因果環(huán)節(jié)，現在如果人定義是一種時間機器，便是自洽的而不再自相矛盾了。而時間旅行異乎尋常的推論，曾經致使一些科學家徹底拒絕這一想法。但霍金曾提出一個“時序保護猜想”，由于相對論容許因果環(huán)存在，時序保護猜想只需要引入某一其他因素進行調解，就可以防止旅行到過去發(fā)生因果律破壞的情況發(fā)生。這類時間機器的量子過程的存在，將允許粒子循環(huán)進入解決這項難題。關于這一點，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想如果大人一方將小孩殺死的話，結局是自己把刀刺進了自己的身上，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？因為發(fā)生了自己在童年時代被殺害的事實，所以他忽地會驚醒。惡夢就消失了，而現在的自己也不會怎么樣。這就是虛數世界，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的我，幼時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在那里，但是虛擬世界兩位自己同時登場，進行思考的自己的肉體同時分成了兩個，靈魂必然附著在雙方身上也是能存立的。所以說人是一種時間機器，穿越時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，構成了人類生活與個體存在的基礎和手段。虛擬世界實數+虛數的靈魂同時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，虛實觀控相對界循環(huán)圈的三旋數學能解答；要問所謂宇宙大爆炸之前或宇宙膨脹極限之后是什么，虛實觀控相對界循環(huán)圈的三旋數學也能解答。

三、時間起源與三旋理論

“蟲洞”和時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”和時間隧道；根據排列組合和不相容原理，三旋構成三代62種自旋狀態(tài)。其次，設想在類圈體的質心作一個直角三角座標，一般把x、y、z軸看成三維空間的三個量。現觀察類圈體繞這三條軸作自旋和平動，6個自由度僅包括類圈體的體旋、面旋和平動，沒有包括線旋。即線旋是獨立于x、y、z之外，由類圈體中心圈線構成的座標決定。如果把此圈線看成一個維叫圈維，那么加上原來的三維就是四維。再加上時間維，即為五維時空。反之，把三旋作為一種座標系，直角三角座標僅是三旋座標圈維為零的特例。正是在一系列的關節(jié)點上，類圈體三旋為簡單性與復雜性的“蟲洞”和時間隧道締合提供了更為直觀的圖象，而且獲得了這樣一個觀念：像三維空間一樣，時間也是一個可變的維數。那么時間如何起源的呢？這也離不開玻爾的互補原理和海森堡的不確定性原理，時間就起源于互補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：

三旋理論是研究時空維數卷縮的理論。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W和Y已轉換為兩種物質，那么運動、自旋和時間都起源于W和Y兩種物質的界面效應。因為時間總是和運動相連的。設一條光滑的斜路面為W，設Y為路面上滾動著的輪子，運動就起源于W和Y兩種物質的界面效應。現在將路面W不斷卷縮，直到路面W卷縮為零，輪子運動仍在進行，那么自旋就起源了。有了自旋和運動，時間也起源了。

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

空間的破裂實際是指環(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的形式組裝在環(huán)面上的。當代一些天文學家在宇宙空間，測得兩條光線是平行線，就認為宇宙空間是平面型的。

這種證明不嚴密。同樣，一些天文學家測得某星體在宇宙中的軌道周期，得出一個較長光程，后來又發(fā)現一個更短的光程，就認為發(fā)現了超光速，但他們是用球面或平面空間軌道計算光程，因此，這種證明也不嚴密。愛因斯坦的相對論允許有索恩標準和戴維斯標準的時間旅行，著名的“雙生子佯謬”描述的就是這個效應；最新的理論當中的‘蟲洞’說，它可以在光到達之前將兩個非常遙遠的點聯接起來，描述的也是這個效應，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家卡爾·薩根于上世紀80年代創(chuàng)作的小說《接觸未來》中，一組科學們收到了一個來自外星人更先進文明的無線電信息，這個信息包含的內容指導人類制造一臺機器，它可在地球與相距26光年的天琴座α星之間建立一個蟲洞。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，它被一個類似巨型離心機的渦輪吞沒，然后飛船飛速穿過一條隧道，在幾分鐘內就來到了天琴座α星所處的銀河系中心。在小說中，薩根并沒有進一步描述制造那樣一條時光隧道的細節(jié)，為此他請教自己的朋友、加州理工學院的理論物理學家基普·索恩，自己在小說中關于利用蟲洞作為穿越時空捷徑的幻想是否有理論依據。在薩根科學幻想的激勵之下，索恩及其合作者們開始研究這種可聯接兩個遙遠時空區(qū)域的蟲洞的細節(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間，足以讓“時光飛船”穿越它們而又不會讓其內部巨大的重力將飛船摧毀。而且，在上世紀70年代，用愛因斯坦的理論推導出的黑洞那樣特殊的時間領域，人們進行了各種各樣的研究，其結果是，相當多的物理學家認為，存在著兩個或更多的宇宙。被吸入宇宙黑洞中的東西將通過蟲洞飛進另一個宇宙中去。當然，在黑洞那樣的極度超重的地方，人實際上將粉身碎骨。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，走進另一個宇宙的人是走回到了過去，還是經歷了未來？我們無法進行比較。根據狹義相對論的結論，以高速作‘相對’運動的雙方，自己一方經過了十年而對方卻可能只經過了五年。這一點已經通過觀測一種叫μ粒子的基本粒子的實驗證實。也就是說，我和你可能不再共有同一個時間。比方說，大雙在地球上，而小雙乘火箭出發(fā)了，出發(fā)時兩人年齡都是20歲。小雙在廣闊的宇宙中周游一圈后回到了大雙的住處，會出現什么情況？大雙已經30歲了，小雙卻只有25歲。這樣的故事有時會受到質問，兩人的關系難道不是‘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太陽系以及整個銀河系一起統(tǒng)統(tǒng)沿著相反方向轉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，再如勻速圓周運動），雙方就不再是‘相對’的了，這時必須考慮廣義相對論的效應。因為一項可怕的難題是最初創(chuàng)生的蟲洞將會阻礙蟲洞型時間機器的制造。也許空間由這么一類結構自然地串連成一體——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，一個超級文明大概能使用一個蟲洞。其次，“時光隧道旅行”必須具備兩大條件，即“蟲洞”和“負面能源”。宇宙間不同的時間和空間通過“蟲洞”可以互通。“負面能源”可以抗拒地心引力，用來打開“蟲洞”，穩(wěn)定“時光隧道”。據說有人計算，進入“蟲洞”需要的“負面能源”可以很小一點點。這是可以理解的，人就是一種時間機器，人的瀕死實驗，其中常有時間旅行的報告。這里的虛實生死界、正負陰陽界，正是進入“蟲洞”的關口，“負面能源”如病毒，很小一點點就可以送你進“蟲洞”，進入陰陽界。

參考文獻

1、王德奎，三旋理論初探，四川科學技術出版社，2002年5月；

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

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