27.2  时间旅行的疑问

根据爱因斯坦的广义相对论，物体的运动速度越快，时间就越慢。当物体的运动速度达到光速时，时间就会停止。当物体的运动速度超过光速时，时间就会倒流。换句话说，飞机的速度越快，飞机上的人相对于地面上的人来说就老得越慢。当飞机的飞行速度达到光速时，飞机上的人就可以长生不老。当飞机的飞行速度超过光速时，飞机上的人不仅可以长生不老，而且还可以回到从前。

这便是所谓的“时间旅行”。那么，人类未来的飞行器有可能超越光速吗？

（1）超光速旅行的可能

根据爱因斯坦的质能关系式：E=mc2，人类的超光速旅行应该是无法实现的。因为，这个关系式告诉我们，质量是随着速度的增加而增加的，当速度接近光速时，质量趋于无穷大。这也就是说，要想让飞船的飞行速度接近光速，那就必须向飞船提供无穷多的能量。显然，这是不可能的。

费米实验室以及欧洲核子研究中心（CERN）曾经做过的实验似乎已经证明了这一点，他们可以将粒子在粒子加速器中加速到光速的99。99％，但是，接下去不管注入多大功率也无法将粒子加速到超过光速的程度。

然而，不久以后这个光速的壁垒便被打破了。美国加州大学赵雷蒙等人利用一种巧妙的新干涉仪，测量出光在一种势垒中的速度是真空光速的1．7倍。1972—1974年美国一些天文学家发现塞弗特星 3C120自身膨胀的速度达到光速的4倍。到1977年又陆续发现类星体3C273、3C345和3C279各自的两组成部分分离速度达到光速的7倍、10倍和19倍。2000年美籍华人王利军等人把光脉冲发射到充满了经特殊处理的铯气体的容器中，发现光脉冲在铯气室中前进的距离是同一时间内在真空中穿越距离的310倍。

事实证明，没有无穷大的能量也能够实现超光速。但是，为什么呢？新问题往往可以引发新的思路。

霍金在他的《时间简史》一书中说：“你也许可以把时空卷曲起来，使得A和B之间有一条近路。在A和B之间建立一个虫洞就是一个方法。”“尽管在通常的空间中地球和比邻星相隔200000亿英里，而通过这个虫洞的距离却可能只有几百万英里。”

不过，这并不是霍金的发明。早在1935年的时候，爱因斯坦和纳－罗森所发表的一篇论文中就曾提到过，广义相对论允许被他们称之为“桥”的东西存在。后来，人们称之为爱因斯坦－罗森桥。这个“桥”其实就是现在的人们所关注的“虫洞”，或者说是科幻电影中的“时光隧道”。

现在，宇宙中存在“虫洞”的可能性似乎已经得到了当今科学界的普遍认可。而且据说，一些天文学家们已经在宇宙中发现了数以百万计的“虫洞”。因此，有不少学者认为现在剩下的问题仅仅是如何将“负质量”传送到“虫洞”中，把“虫洞”打开并强化它的结构，使其稳定到能够使太空飞船安全通过的程度就可以了。甚至，还有学者认为既然量子理论允许在一些地方的能量密度为负，那就意味着“虫洞”应该是可以被人造出来的。

至于信与不信，只能“仁者见仁、智者见智”了。但是，如果宇宙中的确存在“虫洞”的话，那我们就没有理由怀疑超光速飞船的可能性。可想而知，只要人类能够达到改造甚至制造“虫洞”的水平，那么，超光速的问题也就迎刃而解了。因为，在“虫洞”里，即便是走路也可以达到超光速的效果。

问题是通过“虫洞”实现的超光速能否产生人们所期待的那种时间旅行的效果呢？

（2）时间旅行的可能

根据相对论，如果人们仅仅是想到未来去生活的话，那应该很简单。可以通过两种方式：一种方式是乘坐接近光速的飞机。由于在接近光速的飞机上时间比地面上要慢得多，所以飞机上的一个小时有可能是地面上的一年。如果在这样的飞机上呆上{yt}，回到地面上时那就是几十年以后的样子了；另一种方式就是将自己冷藏起来。由于冷藏可以使冷藏者的新陈代谢处于基本停滞状态，所以相对来说这个人的时间就比一般人要慢得多。如果百年以后再将这个人解冻，那么，这个人就等于去了一个世纪以后的未来世界了。

但是，旅行则意味着有去、有回。因此，任何时间旅行都必然要包含“未来”和“过去”两个方面的行程。那么，我们真的能够回到过去吗？霍金的答案是肯定的，他认为，“正和其他可能的超光速旅行一样，虫洞允许人们逆时旅行。”

我相信，所有的人都希望这是真的。因为，如果可以时间旅行的话，那么，我们所有的人都会变得像神仙一样的自在，再也没有什么烦恼可言了；我们可以自由地选择是沐浴今天的阳光，还是明天的阳光；可以去看一看自己刚出生时的样子，也可以去看一看自己死去的样子；可以到遥远的未来去看一看人类未来的文明，也可以到遥远的过去去看一看人类文明的起源；可以到明天去看一看哪一只股票涨了或者是哪一组号码能中xxx，然后再到昨天去买那一支股票或者是那一组号码的彩票；如果今天下棋的时候输了，还可以回到明天去反悔；如果某人今天不小心犯了错误，还可以到昨天去纠正；如果某人换上了当代的不治之症，可以到未来去购买xx这个病的灵丹妙药；如果一个小时后就要有一颗小行星撞击地球了，只要提前一个小时回到一万年以前就可以安然无恙地再活一万年------。总之，我们简直就像是一个‘导演’，可以任何地编排自己的过去和未来。

然而，浪漫的想象力可以使我们“对未来更加充满信心”，却也可能使我们“因浪漫冲昏了头脑而迷失了方向”。因此，趁我们还算清醒的时候，不得不用自己的理智去面对任何人的构想和理论。尽管我们每个人都非常渴望时间旅行，但是，当发热的头脑渐渐地冷却下来之后，便发现这样一些问题：

如果“过去”、“现在”和“未来”可以同时存在的话，那么，宇宙中的任何一个瞬间岂不都是永恒的？如果人类将来一定可以实现时间旅行的话，那么，未来的人类岂不早已开始时间旅行了？如果未来的‘导演们’已经在时间旅行了，那么，今天的人们又岂能摆脱那些‘导演们’的编排？如果每个现代人的命运都是由未来的那些‘导演们’所决定的，那所有的现代人岂不是舞台上的‘木偶’？

这个时候，我们不禁怀疑时间旅行的构想究竟是科幻，还是科学？如果说是“科幻”，那我们没有理由不为之鼓掌和喝彩。因为，这样的科幻故事的确能愉悦我们的心情。但是，如果说是“科学”，那我们就不得不抛开情感，本着科学态度严肃对待了。

首先，让我们来思考这样两个问题：一是“时间旅行”的前提；二是“过去”、“现在”与“未来”之间的关系。

如果我们认为时间旅行的前提必须是“过去”、“现在”和“未来”同时存在，并认为“过去”与“未来”的关系应该是一种必然的因果关系。那么，这两者之间便产生了矛盾。下面，我们不妨通过一个假设来说明这个“矛盾”所在。

假设：张三是一个做生意的人，他在“时间旅行”中碰巧发现了自己破产的原因，旅行结束后他立刻修正了自己经营中的错误。于是，张三的未来发生了改变。

从这个假设中不难看出，张三实际上有两个未来：一个是错误的未来；另一个是正确的未来。问题是张三在尚未“时间旅行”和“纠正错误”之前，“正确的未来”是否已经存在？

如果认为张三在“时间旅行”和“纠正错误”之前其“正确的未来”尚未产生，那么，张三之“过去”和“未来”的因果关系也就破裂了。因为，张三之时间旅行的“行为”和纠正错误的“动机”与其已经存在的“错误未来”构不成任何因果关系，或者说张三之时间旅行的“行为”和纠正错误的“动机”被已经存在的未来疏漏了。如果说张三在时间旅行结束后便什么都不记得了，那张三之时间旅行的意义何在？又何以证明所谓的时间旅行的确在张三的身上发生过？

如果说张三在尚未时间旅行前其“正确的未来”早已存在，只不过是处于不同的时空里，而张三所看见的仅仅是另一个时空里的自己。那么，张三在时间旅行结束后，应该去哪一个时空？如果说张三必须回到自己原来的时空，那么，张三在这一时空中的“过去”与“未来”便产生了因果关系的矛盾。如果说张三必须去其它的时空，那么，原有时空中就会少一个张三，而其它的时空中就会多一个张三。这也就是说，时间旅行中的张三将会无家可归。

由此可见，时间旅行的构想根本不符合逻辑，所谓的时间旅行只能是梦想，而这种梦想永远也不可能成为现实。

其次，让我们来看一看爱因斯坦对“时间旅行”的态度。我们知道，时间旅行是人们根据爱因斯坦方程推导出来的结论。按理，爱因斯坦应该为此而感到高兴才是。但是，据说“爱因斯坦过去认为广义相对论不允许时间旅行，而他的方程却允许这种可能性，这实在使他非常沮丧”。这说明爱因斯坦并不认可“时间旅行”，甚至还很有可能早已意识到了“时间旅行”的问题所在。否则，不“惊喜”也就罢了，却哪里有“沮丧”的道理。

由此便产生了这样一个问题：一个xx符合逻辑的理论会不会推导出不符合逻辑的结论？如果答案应该是否定的，那就说明相对论必有其不完善之处。

                      （待续）