霍金“时间机器”回过去没戏,但可以看到未来.docVIP

霍金的“时间机器”回过去没戏,但可以看到未来 　　全面模拟载人火星探测的“火星-500”试验6月3日在莫斯科启动。中国志愿者王跃全程参与520天密闭试验。消息一出,人类何时能够移居外星球甚至与外星人亲密接触再次成为热点话题。 　　此前一天,著名物理学家斯蒂芬?霍金在美国纽约出席世界科学节开幕式。他不久前所提到的“外星人”和“时光机”,再次成为众人追问的热点。 　　霍金不久前在为探索频道录制的纪录片《与霍金一起了解宇宙》中称外星生命很可能存在,继警告人类勿主动与外星人接触以后,他又在一篇探讨如何建造“时间机器”的文章中详细分析了人类如何利用自然规律实现“时间旅行”的伟大梦想 　　 　　大家好,我是斯蒂芬?霍金,是物理 　　 学家、宇宙学家及梦想家。在科学界,时间旅行一度被认为是歪理学说。过去因为担心有人会把怪人的标签贴在自己身上,我对这个问题常常避而不谈。但现在,我不再那么谨小慎微了。 　　为了让这一切从虚幻变成现实,我们应以物理学家的角度来重新审视时间――即第四维。 　　 　　从“虫洞”回到过去?此路不通 　　让我们暂时从科幻电影中寻找答案吧。在此类电影中,通常会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”。 　　物理学家们也在思考时光隧道,但我们的角度不同。我们想搞清过去或未来的通道是否存在于自然规律中,事实证明,我们认为确实是存在的。而且,我们还给它们起了一个名字:虫洞。 　　任何物质都不是平整无瑕和实心的,如果仔细观察,会发现它们上面都存在小孔和裂缝,这是一个基本的物理原理,同样适用于时间。时间也存在许多微小的裂缝、褶皱和空洞。在最小的刻度下――比分子甚至原子都小,我们来到一个称为量子泡沫(quantum foam)的地方,这是虫洞存在之处。它们可以连接两个隔离的空间以及两个不同的时间。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。 　　从理论上讲,虫洞或时光隧道不仅仅能把我们带到别的星球。如果两端在同一个地方,且由时间而非距离分隔,在遥远的过去,飞船就能在地球附近自由出入,或许恐龙会看到飞船登陆的场景。 　　但我只能遗憾地告诉大家,虫洞本身就是一个问题。我认为像这样的虫洞不能存在,原因就是反馈。如果你有到摇滚演唱会现场观看演出的经历,你可能会辨别出一种尖利的噪音,这就是反馈。引起反馈的原因很简单――声音进入麦克风,通过电线传播,经由扩音器令声音放大,在一个环状物内绕来绕去,每次令声音比上一次更大。如果没人阻止,反馈能够破坏音响系统。 　　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,大自然的辐射物会进入,最终形成一个环路,反馈变得如此强劲,最终摧毁虫洞。 　　另一方面,回到过去的时间旅行本身就存在问题―― 一个人通过虫洞,可以看到他一分钟以前的自我。如果他利用虫洞向以前的自我开枪,会发生什么事情?他现在已经一命呜呼。那又是谁开的枪呢?这是一个悖论,听上去毫无意义。但这却是那种让宇宙学家做噩梦的状况。这种时间机器会违反整个宇宙所遵循的基本规则。 　　任何通过虫洞和其他方式回到过去的时间旅行或许都是不可能的,否则,悖论就会出现。 　　因此,遗憾的是,回到过去的时间旅行应该永远不会上演。对于寻找恐龙的人来说,这会令他们大失所望,但对于历史学家而言,他们可以彻底解脱了。 　　 　　在黑洞身边看到未来 　　故事到此并未结束。这并没有使所有的时间旅行不可行。我确实对时间旅行深信不疑,对通向未来的时间旅行更是如此。时间就像河流,我们每一个人仿佛被时光的流动无情地卷走,只不过时光是另一种形式的河流――以不同速度、在不同地点流动,这是通向未来的“钥匙”。 　　一百多年前,爱因斯坦最早提出了这一概念。他认为,世上应该存在让时间慢下来的地方,以及让时间加速的地方。他绝对是正确的,证据恰恰就在我们的头顶。这便是全球定位系统,简称GPS。一个卫星网络正在地球周围轨道运行,每一艘太空飞船内部都是一台运行精确的钟表。虽然如此精确,但每天仍会快十亿分之一秒左右。造成这种非同寻常影响的原因是地球的质量。爱因斯坦发现,物质会减缓时间运行速度,就像是河的下游一样。物体越重,对时间的阻力越大。这种惊人的事实为通向未来的时间旅行开启了大门。 　　恰恰在银河系中心,距离地球2.6万光年远的地方,拥有银河系中最重的天体―― 一个质量相当于四百万个太阳的超大质量黑洞,在自身引力作用下,它被压缩为一个点。这样的超大质量黑洞对时间具有显著的影响,令其减缓的速度远远超过银河系中的任何物体。这使得它是台“天生的时间机器”。 　　我喜欢想象宇宙飞船如何能充分利用这种现象。如果某个航天机构正在控制从地球发射的探测器,他们会发现绕轨道运行一圈的