穿越時(shí)空是指從一個(gè)空間里通過某種方式轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)時(shí)間段不同的空間,也就是說切換了一下時(shí)間軸。這是一個(gè)腦洞大開、充滿想象力的概念,英國(guó)著名理論物理學(xué)家斯蒂芬·霍金生前曾專門發(fā)表文章稱,穿越時(shí)空的時(shí)間旅行在理論上是行得通的,人類可以打開回到過去的大門,找到通往未來的捷徑。 那么,如何才能實(shí)現(xiàn)這個(gè)看似天方夜譚的時(shí)間旅行呢? 霍金強(qiáng)調(diào),人類首先應(yīng)該接納“時(shí)間”作為第四維的觀念。一維是線,二維是面,三維是靜態(tài)空間,四維是動(dòng)態(tài)空間。四維空間是在空間的架構(gòu)上比普通的三維空間的長(zhǎng)、寬、高三條軸外又多了一條時(shí)間軸,而這條時(shí)間軸是一條虛數(shù)值的軸。 霍金舉例說明:當(dāng)一個(gè)人開車的時(shí)候,向前行進(jìn)和向后倒車屬于第一維,向左轉(zhuǎn)彎和向右轉(zhuǎn)彎屬于第二維,在山路上爬坡和下坡屬于第三維,那么時(shí)間就屬于第四維。關(guān)鍵是我們?nèi)绾尾拍苷业皆诘谒木S前行和后退的路徑! 這個(gè)問題難不倒理論物理學(xué)家,他們?yōu)槿祟惖臅r(shí)間旅行提供了三種方式:超過光速用速度的極致進(jìn)行時(shí)間旅行、利用蟲洞進(jìn)行時(shí)間旅行、利用光進(jìn)行時(shí)間旅行。 第一種方式超越光速進(jìn)行時(shí)間旅行,上來就面臨著一個(gè)世紀(jì)難題,即愛因斯坦提出的光速極限論,宇宙中沒有任何速度能夠超越光速。 不過,霍金曾經(jīng)提出,人類可以繞過速度,在引力的旋渦中向下延伸,從而在多維空間中獲得加速,這樣就能擺脫速度極限的難題了。 第二種方式利用蟲洞進(jìn)行時(shí)間旅行,是由愛因斯坦和納森·羅森首先提出的。蟲洞是連接兩個(gè)遙遠(yuǎn)時(shí)空的空間隧道,就像是大海里面的漩渦,是無處不在但轉(zhuǎn)瞬即逝的。透過蟲洞,人類可以做瞬時(shí)的空間轉(zhuǎn)移或者做時(shí)間旅行。 目前,很多科學(xué)家都相信,蟲洞也可能是連接黑洞和白洞的時(shí)空隧道,所以也叫"灰道"。 第三種方式利用光進(jìn)行時(shí)間旅行,是英國(guó)數(shù)學(xué)物理學(xué)家彭羅斯提出的。彭羅斯提出,人類可以使用旋轉(zhuǎn)的光柱扭曲時(shí)空,從而達(dá)到時(shí)間旅行的效果。 對(duì)于這三種方式,霍金曾發(fā)出警告,它們不一定都是可行的,尤其是使用光柱扭曲時(shí)空這種方式,最好不要輕易嘗試,因?yàn)樗赡軙?huì)產(chǎn)生超強(qiáng)的引力波信號(hào),能夠扭曲時(shí)空必然需要極大的能量,而這些能量爆炸產(chǎn)生的威力足以毀滅整個(gè)地球。 退一步講,即便是這三種方式都可行,人類也不一定能夠如愿。正如霍金所說:“人可以穿越未來,但不可以穿越過去!”這又是為什么呢? 因?yàn)槿祟惾绻軌蛲ㄟ^時(shí)間旅行回到過去,就會(huì)面臨一個(gè)無法解決的難題:祖父悖論。 祖父悖論,又稱外祖母悖論,是法國(guó)著名科幻小說作家赫內(nèi)·巴赫札維勒在他的小說《不小心的旅行者》中提出來的。 他設(shè)想的場(chǎng)景是這樣的:如果一個(gè)人真的回到過去,在自己的父親出生前就把自己的祖父母殺死。此舉會(huì)產(chǎn)生一個(gè)互相矛盾的情況:你回到過去殺死了你年輕的祖父,祖父死了就沒有父親,沒有父親也就不會(huì)有你,那么是誰(shuí)殺死了你的祖父呢? 這個(gè)著名的悖論難倒了無數(shù)物理學(xué)者,只要這個(gè)悖論得不到完美的回答,人類通過時(shí)間旅行穿越到過去就注定無法實(shí)現(xiàn)。 面對(duì)物理學(xué)中的難題,有時(shí)候換個(gè)角度比直接推論更有效。如果把“祖父悖論”與“平行宇宙”聯(lián)系起來,那么這個(gè)難題就會(huì)迎刃而解! 平行宇宙是指從某個(gè)宇宙中分離出來,與原宇宙平行存在著的既相似又不同的其他宇宙。在平行宇宙中,既有和我們的宇宙以相同的條件誕生的宇宙,也有和人類居住的星球相同的、或是具有相同歷史的行星,甚至是和人類完全相同的人。 但與此同時(shí),在這些不同的宇宙中,萬(wàn)事萬(wàn)物的發(fā)展都會(huì)面臨著不同的結(jié)局:在我們的宇宙中早已滅絕的恐龍,在另一個(gè)宇宙中可能還在統(tǒng)治著地球。 我們也可以把平行宇宙想象成在同一條鐵路線上疾馳的若干列火車,它們有可能處于同一時(shí)間體系,但空間體系不同,在軌道分叉的地方,一列火車駛向了左側(cè)軌道,一列火車駛向了右側(cè)軌道,還有一列火車駛向了正前方軌道。而每一列火車上都有一個(gè)不同的“你”,被火車載著駛往不同的目的地。 在量子物理學(xué)中,平行宇宙也可以這樣理解:對(duì)于每一個(gè)看似隨機(jī)的事件來說,只要它的可能性不是零,它所有可能的情形都會(huì)在不同的平行世界中發(fā)生,從而造成歷史的分支。 接下來,我們用平行宇宙的理論來回答“祖父悖論”這個(gè)難題。假設(shè)世界是由無數(shù)個(gè)平行宇宙組成的,當(dāng)你穿越到過去殺死你的祖父母時(shí),你殺死的其實(shí)是另外一個(gè)宇宙的人(或者你的這個(gè)舉動(dòng)也可以創(chuàng)造出一個(gè)新的平行宇宙),而你的“祖父”或“祖母”的死只會(huì)使他那個(gè)平行宇宙的你不再存在,而這個(gè)平行宇宙的你仍安然無恙。 |
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