时间机器的制造 (第3/3页)
收集到足够多的抗重力材料以稳定一个虫洞。】[参见《负能量，虫洞和时空弯曲行驶》，lawrenceh.ford和thomsa.roman，《科学美国人》，2000年1月号]。不久thorne和他的同事们认识到如果稳定的虫洞能够被制造出来，那么它很容易转变为一台时间机器。一名穿越虫洞的宇航员也许不仅能出现在宇宙的某处，而且还会处于某一时期，也就是――在未来或者是过去。为了使虫洞适合于时间旅行，它其中的一个洞口应被引到一颗中子星那里，并安置在接近中子星表面的地方。恒星的引力会减缓虫洞洞口附近的时间流逝，这使得虫洞两端之间的时间差逐渐积累起来。如果两个端口都放置在空间中合适的地方，那么时间差将保持冻结状态。假设这一差值是10年。一名宇航员从一个方向穿越虫洞，他将跳到10年后的未来，反之，宇航员若是从另一方向穿越虫洞，他将跳到10年前的过去。第二位宇航员以高速穿过平常的太空，回到出发点，他也许先于出发之前就回到家了。换句话说，空间中的封闭环可能会演变为时间中的环。一个限制是宇航员不能回到首次建立虫洞以前的那段时期。一项可怕的难题是最初创生的虫洞将会阻碍虫洞型时间机器的制造。也许空间由这么一类结构自然地串连成一体――宇宙大爆炸的遗留物。如果是这样的话，一个超级文明大概能使用一个虫洞。或许，虫洞是在极小尺度上（所谓的普朗克长度，大约是原子核尺度的10－20那么小）天然生成的。原则上，这样一个微小的虫洞可由脉冲能量来稳定，然后再以某种方式膨胀到可以利用的尺寸。假如工程上的诸多难题都被克服了，时间机器的生产将会打开因果佯谬的潘多拉魔盒。例如，一个时间旅行者到访过去，谋杀了还是一个年轻女孩的母亲。我们如何弄明白这种事情意味着什么？如果这个女孩死了，她就不能成为时间旅行者的母亲。但倘若这名时间旅行者从未出现过，他就不能回到过去并谋杀自己的母亲。着名的母亲佯谬（有时会用其他的家庭亲属关系来系统地阐述）是由于人们或物体能够在时间中逆行并改变过去时所引发的。一个简化的版本是以弹珠为例。一颗弹珠穿过了虫洞型时间机器，随后便会击中处于更早时候的自身，从而永远阻止它进入虫洞。佯谬的解决方案源于一个简单的认识：弹珠不能违背逻辑或违反物理学定律行事。它当然不能以阻止自己的方式去穿越虫洞，但没有任何东西会制止弹珠以其他无限多的方式穿过虫洞。当时间旅行者试图改变过去，这类明显不可能的佯谬就会出现。但那并不阻止某人成为过去的一部分。假定时间旅行者回到过去并从谋杀中拯救了一个年轻女孩，这个女孩长大后成了他的母亲。那么因果环节现在便是自洽的，不再自相矛盾了。因果一致xìng可能强行限制了时间旅行者所能做的事，但这并不排除时间旅行本身。即使时间旅行不是严格地自相矛盾，它依然是不可思议的。仔细设想这么一位时间旅行者，他跳跃到一年后，读取了《科学美国人》未来版本上最新的数学定理。他记下了其中的细节，回到自己所处的时代，并把这一定理教授给一名学生，就是这名学生rì后为《科学美国人》撰写了文章。这篇文章当然正是那位时间旅行者所读到的。接着问题出现了：关于这则定理的信息来自何处？不是源于时间旅行者，因为他只是个读者，但也不是来自那名学生，后者可是从前者那里学到了定理。信息似乎无缘无故蓦地就出现了。时间旅行异乎寻常的推论致使一些科学家彻底拒绝这一想法。剑桥大学的史蒂芬・霍金提出一个“年代学保护猜想”，这将宣布因果环的失效。众所周知，由于相对论容许因果环存在，年代学保护需要引入某一其他因素进行调解，以防止旅行到过去的情况发生。这一因素可能是什么呢？一个提议是量子过程会解决这项难题。时间机器的存在将允许粒子循环进入它们的过去。计算结果暗示了随即发生的扰动将会自行增强，从中造成能量逃逸的浪涌可导致虫洞崩溃。年代学保护仍不过是个猜想而已，因此时间旅行依然保留其可能xìng。解决事情的一个最终方案必须期待量子力学和引力的成功结合，也许要借助弦理论或它的扩展理论，即所谓的m理论。我们甚至可以想象下一代粒子加速器将能生成比亚原子尺度的虫洞，它们能存在足够长的时间，使得附近的粒子能够执行转瞬即逝的因果环。这要比威尔斯对于时间机器的想象深远得多，它将永远改变我们的物理实在图景。