趙洋

什么是時(shí)間？時(shí)間是物理實(shí)在，還是心理感受？對時(shí)間的感受是絕對的，還是相對的？時(shí)間是線性的還是循環(huán)的？時(shí)間是無止境的還是有一個(gè)終結(jié)？時(shí)間是否可逆？時(shí)間可以被超越嗎？

無數(shù)物理學(xué)家、心理學(xué)家、哲學(xué)家、文學(xué)家對上述問題給出了自己的解答，但是，沒有一個(gè)比古羅馬帝國基督教神學(xué)家、哲學(xué)家圣·奧古斯丁的答案更為機(jī)敏。當(dāng)他被問及“什么是時(shí)間”時(shí)，他回答：“沒人問我時(shí)我還知道，一旦要回答它，我就一無所知了?！币苍S，這就是時(shí)間的最大悖論——人人都能感覺它的流逝，人人又都無法準(zhǔn)確描述它。

飛出個(gè)未來

英國著名科幻作家喬治·威爾斯的名著《時(shí)間機(jī)器》開篇有這樣一段對話，反映了普通人對于時(shí)間旅行的天然疑惑：

“他為什么就不能指望自己最終能沿著時(shí)間維停止運(yùn)動或加速運(yùn)動，甚至逆向運(yùn)動呢？”

“哦，這……是完全……”

“為什么不行？”時(shí)間游客問。

“這不合情理?！狈茽柋日f。

“什么情理？”時(shí)間游客問。

其實(shí)有一個(gè)物理學(xué)原理并不排斥時(shí)間旅行，而且它比“情理”更可信，這就是目前被廣泛接受的關(guān)于時(shí)間的物理理論：愛因斯坦的相對論。在相對論中，一維時(shí)間與三維空間一起組成四維時(shí)空，這是構(gòu)成宇宙的基本結(jié)構(gòu)。時(shí)間與空間都不是絕對的，觀察者身處不同速度或不同時(shí)空結(jié)構(gòu)的測量點(diǎn)，所測量到的時(shí)間的流逝也是不同的。

從愛因斯坦相對論中能得出許多有趣的推論?！半p生子佯謬”是其中之一。這個(gè)佯謬預(yù)測一個(gè)具有相對運(yùn)動的時(shí)鐘的時(shí)間流逝比另一個(gè)靜止時(shí)鐘的時(shí)間流逝慢，這也被稱為“時(shí)間膨脹效應(yīng)”。1971年，美國物理學(xué)家哈菲爾與基廷通過實(shí)驗(yàn)證明了時(shí)間膨脹效應(yīng)。他們將高度精確的原子鐘放在飛機(jī)上繞著世界飛行，然后將讀到的時(shí)間與留在地面上完全一樣的時(shí)鐘做比較。結(jié)果證實(shí)：在飛機(jī)上的時(shí)間流逝得比實(shí)驗(yàn)室里的慢。據(jù)愛因斯坦的理論，當(dāng)移動的速度越快，時(shí)間流逝速度越慢，當(dāng)移動速度達(dá)到光速的一半時(shí)，時(shí)間約慢13%。

時(shí)間變慢又如何？與“雙生子佯謬”何干？又與時(shí)間旅行關(guān)系何在？

讓我們設(shè)想這樣一個(gè)場景：一對雙生子在地球上長大，二者年齡幾乎沒有差別。然后，其中的哥哥乘坐高速飛船以接近光速的速度飛入太空，弟弟仍留在地球上。當(dāng)哥哥乘飛船返回地球的時(shí)候，會發(fā)現(xiàn)自己比生活在地球上的孿生弟弟還要年輕得多。而且，哥哥飛去飛回的速度越高，兄弟倆的年齡差距越大。換句話說，以哥哥的生理年齡計(jì)算，他提前進(jìn)入了弟弟（以及所有留在地球上的人類）的未來。

“雙生子佯謬”的效應(yīng)也已經(jīng)得到實(shí)驗(yàn)證實(shí)。1966年，瑞士日內(nèi)瓦郊外的歐洲核子研究中心（CERN）高能物理實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，不穩(wěn)定的μ子（一種基本粒子，正常情況下會在百萬分之一秒內(nèi)發(fā)生放射性衰變）在一種形狀像個(gè)大空心輪胎的圓環(huán)形加速器中做接近光速的高速回旋運(yùn)動時(shí)，它的壽命比靜止的μ子的壽命延長了30倍。

盡管目前的宇宙飛船還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到接近光速的速度，但仍可算出宇航員們因此向未來“前進(jìn)”了多長時(shí)間。目前，太空飛行紀(jì)錄保持者俄羅斯宇航員謝爾蓋·阿達(dá)耶夫在近地軌道停留了748天，他因此到達(dá)了0.02秒之后的未來。

一夢到未來

設(shè)想將某人冰凍起來，再讓他在未來蘇醒，因?yàn)橛洃涍€停留在被冷凍的時(shí)刻，所以對這個(gè)人而言，簡直是一步跨入了未來。

人體冷凍術(shù)最早出現(xiàn)在科幻小說中。1931年，美國《驚奇》雜志發(fā)表的一篇科幻故事寫道，一個(gè)叫詹姆斯的人去世后，遺體被發(fā)射到太空中，在那里，寒冷和真空使其遺體無限期保存下來。幾百萬年后，人類早已滅絕，某種外星機(jī)械民族發(fā)現(xiàn)了這具冷凍的尸體，他們把詹姆斯的頭顱復(fù)活后移植到機(jī)器人的軀體上。后來，詹姆斯便長生不死了。被稱為人體冷凍學(xué)之父的羅伯特·埃廷格看到這篇小說后，在1962年寫出《不朽的前景》一書。他在書中列舉大量事實(shí)，證明了人體冷凍復(fù)活的可能。

加州大學(xué)心理學(xué)教授貝德福德博士是第一個(gè)親身嘗試人體冷凍的人。1967年1月12日，他因腎癌肺轉(zhuǎn)移去世，幾小時(shí)后，其遺體就被當(dāng)時(shí)的加州人體冷凍協(xié)會會長納爾森等人冷凍。如今，貝德福德的身體依舊被貯存在“阿爾科生命延續(xù)基金會”——世界最大的提供人體冷凍服務(wù)的機(jī)構(gòu)，等待有朝一日復(fù)活。想用冷凍遺體的方法逃脫“不治之癥”厄運(yùn)的人不止貝德福德。迄今為止，已經(jīng)大約有200人接受冷凍，另有一千多人簽署了冷凍協(xié)議。他們希望，現(xiàn)在的不治之癥在未來會有法可治，屆時(shí)他們蘇醒過來，可以開始新的人生。

但科學(xué)界對人體冷凍的看法尚未達(dá)成一致。畢竟還沒有一個(gè)人經(jīng)過冷凍又安全“復(fù)活”。沒有實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明，在冷凍一段相對較長的時(shí)間后，人體細(xì)胞仍可以保存完好。就目前的技術(shù)而言，能低溫保存的只有血液、細(xì)胞和人體器官，要保存整個(gè)人體仍然非常困難。動物實(shí)驗(yàn)表明，冬眠對記憶有負(fù)面作用。維也納大學(xué)的研究人員在對歐黃鼠的研究中發(fā)現(xiàn)，長達(dá)數(shù)月的冬眠會對冬眠動物的記憶造成負(fù)面影響。相比那些沒有進(jìn)行冬眠的動物，歐黃鼠在冬眠后無法完成它們在冬眠前已學(xué)習(xí)過的技能，如在迷宮中找到正確路線，或者是控制投送食物的機(jī)器的杠桿。一個(gè)可能的解釋是，冬眠會降低神經(jīng)的活性。科學(xué)家甚至已證明，腦部的神經(jīng)元連接會在冬眠時(shí)斷開。所以，通過冬眠進(jìn)行未來之旅很可能是一條危險(xiǎn)的途徑，參與者要冒著失憶的風(fēng)險(xiǎn)在未來開始一段新生。

明眼人不難看出，以上兩種方法都是有很大局限性的“偽時(shí)間旅行”，而且都只能朝一個(gè)方向旅行，那就是未來。目前，這兩種方法都有人嘗試，他們就是在太空遨游的宇航員和從植物人狀態(tài)蘇醒過來的病人。只不過，他們到達(dá)的未來都不夠遠(yuǎn)而已。

弗諾·文奇的科幻小說《實(shí)時(shí)放逐》建立在“時(shí)間禁錮技術(shù)”的假設(shè)之上——如果人們可以使自己或敵人的時(shí)間“停滯”任意時(shí)長，會發(fā)生什么樣的事情？對于主動選擇向未來“躍遷”的人而言，可以一步到未來，連續(xù)跳躍甚至可以欣賞滄海桑田的地質(zhì)變遷。對于被迫進(jìn)行時(shí)間躍遷的人來說，他到了未來后，親朋好友早已身故，凄涼向誰訴？endprint

回到另一個(gè)過去

多元宇宙（也可稱為平行宇宙）為時(shí)間旅行提供了另一種可能性。所謂多元宇宙，是指在我們的宇宙之外，很可能還存在其他宇宙，這些宇宙有的是獨(dú)立于我們宇宙的存在，有的則像枝丫一樣從我們宇宙中“長出”。如果我們可以跳躍到另一根枝丫上，就能實(shí)現(xiàn)在多元宇宙間的時(shí)間旅行。只不過，我們回到的過去或者前進(jìn)到的未來并不屬于這個(gè)宇宙，而是與其多少有些差異的另一個(gè)世界。也許，在那里并沒有發(fā)生第二次世界大戰(zhàn)，或者鄭和發(fā)現(xiàn)了美洲。這還算運(yùn)氣好的。很可能，在那個(gè)宇宙中根本沒有適合生命存在的行星，到處都是火球般的恒星，或者，那里遍布星際塵埃，一片死寂。既然有無窮多的多元宇宙，就有無窮多種可能性等待著時(shí)間旅行者。

其中一個(gè)可能性可以解釋時(shí)間旅行界的經(jīng)典難題——“祖父悖論”?！白娓搞Ｕ摗笔巧婕皶r(shí)間旅行題材的科幻故事中常見的主題。最先由法國科幻小說作家赫內(nèi)·巴赫札維勒在他1943年的小說《粗心大意的旅行者》中提出：某人回到了過去，在自己父親出生前把自己的祖父母殺死；因?yàn)樵撊说淖娓改杆懒?，就不會有他的父親出生；沒有其父親存在，該人就不會出生；那么是誰回到“過去”殺死了自己的祖父母呢？矛盾出現(xiàn)了。

按照多元宇宙的觀點(diǎn)，當(dāng)某人回到過去殺死自己的祖父母時(shí)，此人殺的其實(shí)是另一個(gè)宇宙的人（或者他的這個(gè)舉動也可以創(chuàng)造一個(gè)新的平行宇宙），而此人祖父母的死只會使那個(gè)平行宇宙的此人不再存在，但這個(gè)平行宇宙的此人則平安無事。

羅伯特·海因萊因的著名科幻小說《你們這些回魂尸——》講的就是平行宇宙之間的時(shí)間之旅。該小說講述了一個(gè)糾結(jié)的故事：1993年，位于美國洛基地下城的時(shí)空勞工總部的一個(gè)工作人員（“我”）利用時(shí)間機(jī)器來到1970年的紐約，結(jié)識了一個(gè)寫懺悔故事的男子。此人25歲，本來是個(gè)雙性人，做姑娘時(shí)的名字叫珍妮，未婚先孕，生下的女嬰被謊稱為其叔叔的人偷走了，珍妮后來動手術(shù)變成了男性?！拔摇贝饝?yīng)幫助“未婚媽媽”找到玩弄過并拋棄了她（他）的男子。于是，他們來到1964年的時(shí)空，“我”從醫(yī)院的育嬰室里偷走了嬰兒，將她送到1945年的一家孤兒院。然后，“我”又到1963年的時(shí)空里找到了那個(gè)玩弄珍妮的男子，將他送到1985年的洛基地下城，要那兒的軍士招募他參加工作。最后，“我”回到1993年的總部休息。這時(shí)，“我知道我是從什么地方來的了”——原來，“我”就是珍妮！不僅如此，“我”也是1945年那家孤兒院里的嬰兒、1963年那個(gè)未婚有孕的姑娘、1970年那位寫懺悔故事的男子。更有甚者，“我”同時(shí)是竊走嬰兒的“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個(gè)家伙。因此，在角色的意義上，我既是母親、父親，又是兒子、女兒。這些矛盾糾葛，都是在“我”所扮演的不同角色之間發(fā)生的?；闹嚬倘换闹?，但是，“我知道我是從什么地方來的了——可是你們是從什么地方來的呢，你們這些回魂尸？”如果不引入多元宇宙，實(shí)在無法解釋這莫比烏斯環(huán)式的邏輯怪圈。

或許這可以解釋時(shí)間旅行題材科幻電影中瘋癲人物的出現(xiàn)：《回到未來》里時(shí)間飛車的發(fā)明者是一個(gè)有些瘋癲的怪博士；《十二只猴子》里從未來世界回到現(xiàn)在社會的柯爾，則因?yàn)楸灰暈榀傋佣偷骄癫≡航邮苤委?；而《蝴蝶效?yīng)》中的艾文本來就是一個(gè)在精神病院接受治療的病人。也許以上主人公瘋癲的原因在于，主觀時(shí)間體驗(yàn)和客觀物質(zhì)變化的反差導(dǎo)致了時(shí)間旅行者精神狀態(tài)的不穩(wěn)定。

多元宇宙的概念并不違背任何物理定律。主要的困難在于如何進(jìn)入另一個(gè)宇宙。在這一點(diǎn)上科學(xué)家還沒有頭緒，因?yàn)樗麄冞€沒想出辦法驗(yàn)證多元宇宙的存在。

通過蟲洞的時(shí)光之旅

多元宇宙難以被探測到，遑論定位于其中的某一時(shí)空點(diǎn)了。讓我們再從科幻作品中找找靈感。無論是新式科幻劇《星際之門》，還是老派科幻劇《時(shí)光隧道》，都有一臺巨大而高能耗的時(shí)間機(jī)器，這臺機(jī)器產(chǎn)生通往第四維的通道——“時(shí)光隧道”。這一道具可能看起來有些偽科學(xué)，但其想法本身其實(shí)并不瘋狂。

物理學(xué)家一直在思考時(shí)光隧道的可行性。他們想搞清聯(lián)系過去或未來的通道是否存在于自然界中。事實(shí)證明，自然界中確實(shí)有這樣的天然時(shí)空隧道，而且我們早就給它們起了名字：蟲洞。蟲洞無處不在，存在于時(shí)空的隱蔽處和縫隙里，只是因?yàn)樘?，我們?nèi)庋勰酥羶x器都很難觀察到。

即便是像鏡子一樣光滑的東西，上面也有裂縫、褶皺或空洞。這一基本的物理現(xiàn)象同樣適用于時(shí)間。根據(jù)相對論，時(shí)間是時(shí)空四維連續(xù)統(tǒng)中的第四個(gè)維度。這個(gè)維度上也存在許多微小的裂縫、褶皺和空洞。在最小的尺度下——比原子核還小——有一個(gè)稱為量子泡沫的地方，這就是蟲洞存在之處。時(shí)空中的微小隧道或捷徑，不停地在這個(gè)量子世界中形成、消失和重新形成，它們可以連接兩個(gè)隔離的空間以及兩個(gè)不同的時(shí)間。雖然現(xiàn)實(shí)中這種“時(shí)光隧道”極其狹小，但部分科學(xué)家認(rèn)為，或許有一天捕捉到一個(gè)蟲洞，將它放大數(shù)萬億倍，令其足夠大，能讓人甚至飛船進(jìn)入。

如果我們擁有足夠的能量和先進(jìn)的技術(shù)，將來或許能在太空中建造一個(gè)巨型蟲洞：一端在地球附近，一端則在遙遠(yuǎn)的星球附近。從理論上講，蟲洞或時(shí)光隧道并非只能把我們帶到別的星球。如果蟲洞的兩端在同一個(gè)空間位置，但兩端的時(shí)間不同，那么飛船進(jìn)入蟲洞后，或許可以從遙遠(yuǎn)的過去冒出來。

只有一個(gè)因素限制了此類時(shí)間蟲洞存在的可能性，而且是非常簡單的因素——反饋機(jī)制。由麥克風(fēng)和音箱構(gòu)成的輸入-輸出系統(tǒng)往往會發(fā)生這種反饋，來自音箱的聲音進(jìn)入麥克風(fēng)，經(jīng)過功率放大通過音箱被播放出來，如此往復(fù)，直到很小的聲音變成尖利的噪音。

兩端距離太近的時(shí)間蟲洞也會遇到這種問題，只不過聲音換成了輻射。一旦蟲洞變大，天然輻射會進(jìn)入蟲洞，最終形成一個(gè)環(huán)路，經(jīng)過一次次放大的輻射最終將摧毀蟲洞。雖然微型蟲洞確實(shí)存在，也有可能在某一天不斷膨脹，但持續(xù)時(shí)間不會太久，所以不能當(dāng)作時(shí)間機(jī)器使用?；蛟S這就是我們從未發(fā)現(xiàn)來自未來的時(shí)間旅行者的原因之一。

穿越之旅實(shí)難實(shí)現(xiàn)

還有一些更簡單的原理告訴我們，時(shí)間之旅實(shí)在難以實(shí)現(xiàn)?？臻g的變化和光速的極限都是路障。

前往特定地點(diǎn)的時(shí)間旅行要面臨空間移動的問題。我們知道，地球、太陽、銀河系……所有的物體都在運(yùn)動，宇宙本身也在膨脹。時(shí)間旅行者怎么進(jìn)行準(zhǔn)確的定位？因?yàn)榈刭|(zhì)運(yùn)動的緣故，現(xiàn)在地面上的一個(gè)位置，在一億年前可能是百米高空，可能是海底或地下，怎么保證旅行者一出來就安然站在地面上？那些描寫時(shí)間旅行的科幻作品應(yīng)該加入時(shí)間旅行者利用無人探測裝置進(jìn)行多次“預(yù)旅行”，確保目的地安全性的情節(jié)。

根據(jù)狹義相對論，物體在接近光速時(shí)質(zhì)量會趨于無窮大，進(jìn)一步使物體加速所需的能量也趨于無窮大。而且，整個(gè)相對論都是建立在光速是宇宙速度上限的前提下的。因此，說什么“只要超光速就可以時(shí)間倒流”都是無稽之談。

過去曾有科學(xué)家嚴(yán)肅提出進(jìn)行時(shí)間旅行的可能性，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)光脈沖在一些特定介質(zhì)中的穿行速度超過了光速。但是科學(xué)家隨后發(fā)現(xiàn)，這種超光速現(xiàn)象僅僅是一種視覺效應(yīng)，不過他們?nèi)匀徽J(rèn)為，單一光子的移動速度仍有可能超過光速。香港科技大學(xué)的一個(gè)研究小組則堅(jiān)信愛因斯坦的理論是正確的，他們決定通過測量單一光子的速度結(jié)束這場爭論。在此之前，科學(xué)家并未進(jìn)行過這種研究。2011年7月，該研究小組通過驗(yàn)證單一光子的移動速度無法超過光速，推斷出時(shí)間旅行“不可能實(shí)現(xiàn)”的結(jié)論。他們證明單一光子的移動速度仍符合愛因斯坦的理論，即任何物質(zhì)的移動速度都不可能超過光速，說明時(shí)間旅行只能在科幻作品中出現(xiàn)，而無法成為現(xiàn)實(shí)。這所大學(xué)在其網(wǎng)站上表示：“愛因斯坦指出光速就是‘宇宙交通法的極限，簡單地說，任何物質(zhì)的速度都無法超過光速。研究證明單一光子——光的基本量子——同樣遵守宇宙交通法，就像電磁波一樣?！?/p>

在目前的認(rèn)識水平下，我們不得不承認(rèn)，向過去或未來進(jìn)行時(shí)間旅行是不可能實(shí)現(xiàn)的。由此，我們更能與唐代詩人陳子昂產(chǎn)生共鳴：“前不見古人，后不見來者。念天地之悠悠，獨(dú)愴然而涕下！”過去的每一瞬間都成為“往者不可鑒”，即將到來的每一刻都是“來者猶可追”，我們卻被牢牢禁錮于當(dāng)下，怎不令人心生悵惘？

【責(zé)任編輯：楊 楓】endprint