【时光穿梭机】怎样造出时光穿梭机?

【时光穿梭机】怎样造出时光穿梭机?

【答案】 时间旅行可以说是这几十年来科幻界（包括一些科学家）的终极梦想,无数的小说都是从这方面入手的.同时人们也创造了很多的理论.那么让我们分别从科学和杜纂的角度来看看这个问题吧.1．科学理论首先让我们来看一个新闻,事情发生在2002年4月,标题是“任意穿梭过去未来?美国教授今秋启动时光机器”.美国康涅狄格大学物理学教授马利特10岁时承受丧父之痛,他的父亲是一名烟民并死于心脏病.因此他一直希望能发明出一部时光机,回到过去提醒父亲“吸烟危害健康”.马利特便醉心研究黑洞、虫孔和其它跟时间有关的理论,最近甚至着手制造一部时光机.47年后,马利特认为自己已找出时光旅行的秘密.他正在制造一部时光机,用来将物体传送到将来或过去,他声称这部机器可以将一个原子以至一个人的任何东西传送.他希望在秋天能造出时光机的原型,然后着手进行实验.马利特计划在实验中,用时光机传送一个亚原子粒子.他认为激光束光环可以扭曲环内的空间,引力会迫使中子侧向一边旋转.马利特说若增加能量,另一个中子将会出现,这粒中子是第一粒中子由未来前来探访过去的自己.时空穿梭理论上可行.看来似乎有些荒诞.但导致了这些科学家如此疯狂的正是爱因斯坦的相对论给他们提供了理论上的支持.爱因斯坦在相对论中指出,在我们的宇宙之中,时间与空间是相互交迭的,当物体的质量与速度不断增加,其存在的时间和空间也将随之变化.以前一些实验,亦证明了它的真确性,其中科学家利用一个粒子加速器把粒子加速到接近光速,便发现这些粒子要比在实验室放着的其它粒子衰减的慢.在爱因斯坦的相对论中提到了一种新的空间结构--四维空间,它在我们传统的三维世界之上又增加了一维,传统的三维空间论里,我们可以给任何物质以一个相对参照系内的坐标,以表明它的空间位置.这是我们可以理解和接受的,就象理解长宽高一样.但是在此之上再加一维,我们恐怕难以理解和接受.而爱因斯坦也没有就此事留下足以让人充分肯定的说明和“样板工程”,而相反,他给我们留下了足够的想象和探索的空间.在爱因斯坦的相对论里,光速是一个非常重要的元素,质能转换的公式,和尺缩钟慢以及时光倒流理论等等,光速及其等量数值都有身影在其中.“当我们以接近光速的速度移动时,我们的标尺将会缩短、时钟将会变慢”爱因斯坦在相对论里为我们描述“当我们以光速移动时,时间将不再流动；而我们开始以超越光速的速度移动时,时光将会倒流!”2．时空理论的发展史自从威尔斯提出“时间机器”的设想以来,许多科幻作家都对超时间旅行这一题材感兴趣.当然,除了威尔斯的启发之外,还有很多因素促进了这类科幻作品在本世纪的繁荣.首先,爱因斯坦所提出的相对论根本改变了传统的时间观念,使人们意识到时间的非线性,懂得时间可以压缩和延伸.天体物理学、物质结构学等领域的一系列重要发现,也推动着人类时间观念的变革.英国物理学家泰勒指出：“宏观和微观的时间概念是迥然不同的”；另一位物理学家弗里特乔夫·凯普拉的解说更简单——时间“在宇宙不同的部分,流速不同”.据说,在黑洞附近的瞬间,可能相当于地球上的万古永世.由于我们居住的星球和宇宙其它地方存在不同的规律,可能还有复数的“时间”.这些见解,和科幻作品中对多时轨的描写有密切关系.“时光倒流”,这种科学上被认为不可能出现、作为论据以否定物体可被加速到比光运动得还快的现象,则为科幻作家所津津乐道.第一本时间旅行的小说,大概是马克吐温（1835~1910）写的《一个在亚瑟王廷的康州美国人》（AConniticutYankeeintheCourtofKingArthur,1889）,故事是一个人在被击昏后,醒来时已在古代英格兰,还遇上了亚瑟王、梅林等人.这故事十分有名,造成类似的“回到过去”式故事风潮不断,至今不少电视剧在没题材时都会搬来再用,旧的比如MacGuyver（马盖先）,新的如EarlyEdition（未卜先知、拯救未来）,都干过这种事.当时,“前往未来”式的故事不受注目,直到H.G.威尔斯写出《时间机器》（TheTimeMachine,1895）,自从1960改编同名电影后,并将主角改为威尔斯本人之后,“威尔斯驾驶时间机器”的点子一直被重复使用,包括电影AfterTime（两世奇人,1979,根据KarlAlexander于1976年同名小说改编）,还有电视剧LoisandClarke:ANewofSuperman（新超人,1993~96）. 在小说中,我们得到了一个关于时间旅行的定义定义.牛顿将时间比谕为“时间之箭”,只有不断前进.那么什么叫时间旅行呢?一般上,是“从当下的时间到达另一个不连续的时间”.《时间机器》的主人翁说：“时间与其他三个向度（长、宽、高）没什么不同,只除了们的意识乃沿著它前进.”（ThereisnodifferencebetweenTIMEandanyofthethreedimensionsofspaceexceptthatourconciousnessmovesalongit.）上,我们每一个人都是时间旅行者,不断往“未来”旅行. 接下来就让我们看看由无数先驱者提出的各种理论吧.3．各种时空理论Relativity（相对论）：爱因斯坦发表的相对论中,假设“光速绝对不变”,即使你的速率逼近光速,你所观测到的光依然以光速进行,你绝对追不上它,因为你的长度变短了,你本身的时间也变慢了.因此,进行光速宇宙旅行会是永不回头的时间旅行,就像电影“人猿行星”（PlanetoftheApes,1968.最近有重拍版）一般,太空人光速旅行了一段日子,地球却已过了数千年.TheBigCrunch（大崩坠）：宇宙自大霹雳创生之后,不断膨胀,如果宇宙是封闭的（密度大于临界密度）,根据广义相对论,膨胀将停止,并开始收缩,时空逆转,于是一切发生过的事都会像倒带一般重来一遍?答案是不可能,因为“时间之箭”虽然回头,但一切条件经已不同.BlackHole（黑洞）：根据相对论,宇宙中应有一种天体,连最高速的光线也无法自它的重力场逃脱.黑洞的超高重力导致了空间扭曲,它的出口可能是“白洞”,之间以“虫洞”（wormhole）连系,而出口之外可能是宇宙的另一处,也可能是另一个“子宇宙”.小说“接触”（Contact,1985,电影“接触未来”1997）便是利用虫洞进行宇宙旅行.如果黑洞中时间也扭曲了呢?于是,以黑洞进行时间旅行也不无可能.QuantumTheory（量子理论）∶理论中,粒子有可能在有限机率下发生“穿隧效应”（Tunneleffect）或称“量子跳跃”（Quantumleap）,因而穿透不可渗透的障碍物.利用这个理论,美国电视影集QuantumLeap（1989~1993,不输不知道怎么翻译）让主角身体的粒子“穿隧”的机率增加,终于发生了时间旅行.RelativeTime（相对时间）orTheUniversalTimeFactor（宇宙时间系数）∶时间单位是咱们人类划定分割的,对宇宙而言并没意义.当你命令时间机器“回去五月八日上午十一时正”,它会搞不懂,除非你要它倒数“回去一万五千八百六十七秒”以前如此你需要一部能够分隔“时间”（这里指一个空间向度）的超级电脑,否则就只好眼睁睁看它运算过热而烧毁.如果要去未来呢?“前往六千秒后!”很好,当电脑带你去到那个未来,你会发觉你的手表也正好走了六千秒.TheAbsoluteDensityoftheUniverse（宇宙绝对密度）orTheBucketFactor水桶系数）∶整个宇宙有一个密度,和谐而平稳.当你去到另一个时间,两个时间的宇宙都同时发生密度变化,现代宇宙少了一点,另一个宇宙多了一点,于是乎,发生失衡,轰! 这是主要的集中理论,当然对错与否,你是否认为是种伪科学,就智者见智了.4．因果律时间旅行故事最吸引人的是“因果律”,一旦时间旅行发生,因果律必定被扰乱.例如你回到太古时代,杀了一尾鱼,而它正好在演化树上是人类祖先,于是,现代社会中有一整批人消失了.时间旅行对因果会发生什么影响呢?理论有四：理论A-Fate事实(CircularCausation循环因果)：你企图回到过去拯救一个人的命,却发觉那人仍是无可避免的死了,甚至更糟的是,你回到过去的此一行为正是导致他死亡的原因!这个理论是四个理论中较合理的.理论B-AlternateUniverse平行宇宙：回到过去,去救了一个人的命,结果回到现代时,发现其实一切都没改变!“量子理论”中,每一个可能的机率都可能产生另一个含有那个机率的宇宙,于是有许多“平行宇宙”.当你回到过去救了那人的命,你只不过创造了另一个平行宇宙,在那个宇宙中那人是活下来了,可是在你的宇宙中他本来就还是死的.但在最近李连杰的电影theone里似乎不是这么定义平行空间的,在其他宇宙的“我”死了能量由其他的“我”平分.关于平行空间,大家由兴趣的话可以去找找苏毅平的小说看.（一套有无数多本的,自成体系,叫网状时间理论）理论C-Success成功：回到过去,而且杀了你的曾祖父.你真的成功杀了他吗?如果你成功了,你就不可能出生,因此也不可能回去杀了他,因此他就不会死,因此你会出生...?这是一个矛盾的理论,也是其中最不合理的.理论D-ObserverEffect观察者效应：回到过去,并且成功改变了历史,但只有时间旅行者本身知道历史改变前后有什么不同.这个矛盾是在于,旅行者本身为什么不受影响?在这种情形下,当他回到已经改变后的现代,他可能成了一个陌生人.比如他回到过去杀了曾祖父,回到现代时,发现没有任何能证明他自身存在于这个世界上的纪录.

好好学习下