? ?從古至今，時(shí)間一直是人們津津樂(lè)道的話(huà)題。愛(ài)因斯坦廣狹相對(duì)論的提出徹底改變了人們對(duì)牛頓硬直時(shí)空觀的看法，時(shí)間和空間變得可以操作。時(shí)至今日，穿越時(shí)間的可能性和方法仍然是一個(gè)在討論的問(wèn)題。

從愛(ài)因斯坦的相對(duì)論出發(fā)，我們可以得到兩種切實(shí)可行的“穿越”時(shí)間的辦法。一種是依據(jù)狹義相對(duì)論指出的鐘慢效應(yīng)，物體在相對(duì)于慣性系運(yùn)動(dòng)的時(shí)候它自己的時(shí)間將會(huì)變得緩慢。典型的例子就是雙生子佯謬，這一假設(shè)也已經(jīng)被環(huán)球飛機(jī)的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)：相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)越快的參考系時(shí)間越緩慢。假如在未來(lái)，高速的宇宙旅行變得廉價(jià)，我們或許可以借助接近光速的宇宙飛船進(jìn)行一次往返旅行來(lái)“穿越”到幾十年甚至數(shù)百年后，而我們不過(guò)才衰老幾小時(shí)。從弦理論來(lái)說(shuō)，假如能將一根普朗克長(zhǎng)度的弦斷裂，它釋放的張力完全可以使飛船近光速飛行很久。但這需要極其精密的技術(shù)和大量的能量來(lái)引發(fā)，或許可以成為一種飛船加速的方式。另一種方法是廣義相對(duì)論提出的引力對(duì)于時(shí)間的延緩效應(yīng)：在引力大的地方時(shí)間流動(dòng)緩慢。和前一個(gè)方法類(lèi)似，我們可以借助一次黑洞周邊的往返旅行來(lái)穿越到未來(lái)，這個(gè)方法比第一種效率要高一些，因?yàn)樵诒ＷC安全的前提下，黑洞的引力效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比飛船加速廉價(jià)。不過(guò)增大引力的效果并非只有黑洞，大引力的星體或者離心力可以達(dá)到同樣的效果。

? ? 以上兩種方法的缺陷是我們只能往未來(lái)穿梭，對(duì)于更多人來(lái)說(shuō)，穿越到過(guò)去或許更有吸引力。但遺憾的是，至今我們從未見(jiàn)過(guò)真正來(lái)自未來(lái)的人。不過(guò)我們?nèi)钥梢宰鰩追N穿越到過(guò)去的猜想和討論。首先我們需要理解一下時(shí)間的定義問(wèn)題?；艚鹪凇稌r(shí)間簡(jiǎn)史》當(dāng)中認(rèn)為時(shí)間有三種箭頭：熱力學(xué)箭頭、心理箭頭和宇宙膨脹的箭頭。有些人經(jīng)常故作聰明地偷換概念地說(shuō)：“時(shí)間只是人心中的概念，并不存在”來(lái)逃避對(duì)于物理問(wèn)題的討論，很明顯，這種說(shuō)法只是否定了第二類(lèi)時(shí)間箭頭，熱力學(xué)和宇宙的箭頭并不會(huì)因此停止。

? ? 對(duì)時(shí)間有個(gè)定義之后，我們可以先從熱力學(xué)角度思考。熱力學(xué)第二定律指出孤立系統(tǒng)時(shí)間總是往熵增的方向行走。所以我們可以建立一個(gè)理想的孤立系統(tǒng)，然后減小它的熵來(lái)實(shí)現(xiàn)穿越。但到目前為止，這種情況我們僅僅在微觀尺度下觀測(cè)到，對(duì)于人體這么大的宏觀來(lái)說(shuō)減小熵值是幾乎不可能的。宇宙也是一個(gè)孤立系統(tǒng)，所以目前為止宇宙的熵總在增加。不過(guò)我們或許沒(méi)有必要擔(dān)心宇宙會(huì)在某天變成一鍋混亂的漿糊，因?yàn)闊崃W(xué)第二定律的假設(shè)是無(wú)引力作用的系統(tǒng)，而宇宙恰恰是有引力存在的：它很大可能不會(huì)像熱寂說(shuō)預(yù)言的那樣變得冰冷死寂。

? ? 另一個(gè)角度是宇宙膨脹的時(shí)間箭頭：假如宇宙開(kāi)始坍縮，時(shí)間能否倒流？劉慈欣的科幻小說(shuō)描述了這種設(shè)想，大坍縮開(kāi)始后人們的言行全部倒流，人們不在衰老而是返老還童，記憶隨著時(shí)間倒流而逐漸忘卻?；艚饘⑦@種情形描述為，只能記得未來(lái)而不記得過(guò)去，因?yàn)榇藭r(shí)倒轉(zhuǎn)的時(shí)間箭頭就是指向失憶的方向，所以“未來(lái)”就是坍縮前的過(guò)去。不過(guò)霍金隨后也聲明自己是錯(cuò)的，即便是大坍縮到來(lái)這種情況也不會(huì)發(fā)生。所以我們大可不必?fù)?dān)心美好的記憶喪失。

? ? 于是兩種方法都被否定了，我們需要問(wèn)一問(wèn)愛(ài)因斯坦的觀點(diǎn)。從穿越到未來(lái)的第一個(gè)方法推廣猜想，我們能否以超光速旅行從而使自己的時(shí)間倒流？超越光速顯然是不可能的，但我們可以修改上一句話(huà)，我們能不能在“出發(fā)”這一事件以光速傳達(dá)到目的地之前到達(dá)目的地？相對(duì)論指出，引力的本質(zhì)是時(shí)空的幾何彎曲，所以衛(wèi)星總是繞天體環(huán)形運(yùn)動(dòng)，它走的實(shí)際上是被凸向彎曲成圓形的四維直線。假如能將時(shí)空凹向彎曲成馬鞍形，然后從兩側(cè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的連線上行走，那我們將可以在彎曲的時(shí)空中，在不超越光速的前提下到達(dá)目的地。但是如所見(jiàn)之星體，我們只見(jiàn)過(guò)凸向彎曲的時(shí)空，從未見(jiàn)過(guò)宏觀凹向的彎曲。這就意味著要造成凹向彎曲需要和正能量的星體完全相反的負(fù)能量才行。與之相似的蟲(chóng)洞猜想，進(jìn)入黑洞后經(jīng)過(guò)蟲(chóng)洞到達(dá)另一端的白洞從而比光速更早到達(dá)目的地，也需要巨大的負(fù)能量支撐。這一技術(shù)在目前而言是不可能的。而且白洞始終是科學(xué)家的臆想，從未真正發(fā)現(xiàn)過(guò)。某些意義上可以認(rèn)為，白洞就是時(shí)間反演后的黑洞，它和黑洞不能在同方向的時(shí)間軸上存在。

? ? 彎曲時(shí)空的方法還有一種猜測(cè)，就是曲率飛船。這種飛船可以簡(jiǎn)單地解釋為，將前方的空間壓縮，后方的空間拉伸從而使自己對(duì)于地面參考系來(lái)說(shuō)超越光速的飛船。但對(duì)于飛船附近的空間，它并沒(méi)有超越光速，甚至可以是靜止不動(dòng)的。制造曲率飛船也需要彎曲時(shí)空的負(fù)能量，不過(guò)需要的量可能要少于開(kāi)放一個(gè)蟲(chóng)洞。謝爾蓋·柯拉斯尼夫科將白洞和曲率飛船聯(lián)合，大膽地設(shè)想出一種類(lèi)似隧道的設(shè)施，其內(nèi)部前方的時(shí)空壓縮程度總大于后方，飛船進(jìn)入之后就可以自動(dòng)“超光速”旅行。這種隧道被稱(chēng)為柯拉斯尼夫科管。

? ? 還有一種關(guān)于黑洞和時(shí)間箭頭的猜想，那就是在黑洞的視界內(nèi)部時(shí)間和空間的軸是互換的。盡管一個(gè)進(jìn)入黑洞的人無(wú)法再走出來(lái)，他的空間軸已經(jīng)被置換成單向的指向黑洞中心的方向，他的時(shí)間軸卻可以像在空間中一樣隨意運(yùn)動(dòng)?？苹秒娪啊缎请H穿越》中男主角進(jìn)入黑洞之后的存在就類(lèi)似這種境遇。他可以像查看圖書(shū)館的書(shū)籍一樣查看自己一生中所有的景象，甚至通過(guò)引力子來(lái)和曾經(jīng)的女兒對(duì)話(huà)。這種情況也可以理解為很多科幻小說(shuō)中所描述的“四維生物”：和三維生物在空間中自由運(yùn)動(dòng)一樣，可以在四維時(shí)空隨意運(yùn)動(dòng)。不過(guò)這種猜想目前只是猜想，囿于引力子不能量子化的問(wèn)題，我們對(duì)黑洞的理解仍然僅停留在皮毛。

? ? 綜合以上所有觀點(diǎn)，現(xiàn)在擁有的技術(shù)或許可以讓我們“穿越”幾毫秒，或者說(shuō)延長(zhǎng)幾毫秒微不足道的生命。而曲率飛船、黑洞、蟲(chóng)洞等穿越到過(guò)去的猜想還需要時(shí)間和技術(shù)去證實(shí)。到目前為止最前沿的物理學(xué)理論仍然只是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的計(jì)算，還不能證實(shí)是正確的?；蛟S在未來(lái)某天，某個(gè)實(shí)用性的發(fā)現(xiàn)或者技術(shù)會(huì)像廣義相對(duì)論顛覆牛頓力學(xué)一樣顛覆如今的猜想，從而證實(shí)或證偽以上的說(shuō)法。但科學(xué)總是在悖論中前行的，我們不必為此感到沮喪失望，因?yàn)槲ㄒ唤^對(duì)的真理就是真理本身總是相對(duì)的。

? ?沒(méi)錯(cuò)，是我的選修課論文，自己寫(xiě)的，老師給了96分，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明。