時光機迷

時間：2015年12月22日信息來源：湘智離心機字體：大中小【打印此頁】

許多天文學家都聲稱，地球之外肯定存在外星生命。但是，當被問起人類究竟何時能夠發現外星生命時，他們又表示可能性很小。近期的一些發現似乎又讓許多激進的人看到了尋找外星生命的希望。從概率的觀點看，我們發現的恒星越多，行星也就越多，因此外星生命存在的可能性就越大。不久前，美國宇航局發布了一項爭議性的發現，即一種細菌可以用砷來代替磷作為自己的DNA組成物質，而砷則對于大多數生命都是有毒的。這一發現引起了廣泛的爭論，因為此前難以想象生命竟然如此多樣化。“搜尋外星智能”計劃資深天文學家塞斯-什斯塔克表示，“無論身處何地，生命總能找到東西吃。”

　如果真的存在外星生命，那么以目前的情形看，與他們的通信或者去拜訪他們，將面臨重重困難。因為最不樂觀的就是速度問題。近年來，科學家們也一直在致力于超光速的研究。相對于理想中的“超光速”，現有的旅行速度太慢了。貝勒大學物理學教授杰拉德-克利弗爾認為，在“量子糾纏”現象中，信息的傳播速度似乎比光速快。2007年和2008年的兩次實驗表明，“量子糾纏”的速度至少是光速的1萬倍。未來實現超光速的方法可能是跳躍到多維空間中，不過這種方法目前我們還無法理解。美國宇航局突破推進物理學計劃前負責人馬克-米利斯現致力于研究星際旅行，他表示，“肯定還有我們沒發現的物理學領域?！泵桌古e例指出，暗物質和暗能量或許能夠為我們帶來曙光。

　　由于突破光速極限至今未能得到真正實現，穿越時光旅行似乎更加難以想象。愛因斯坦告訴我們，時光流逝是相對的。距離巨大物體(如地球)中心越遠，時間過得越快。　科學家研究發現，一個物體越接近光速，時間對它來說就會越慢。因此，一部時光機器就可以簡化為一臺巨大的離心機，這部離心機可以讓一個人以接近光速旋轉。不過，美國查普曼大學量子研究中心主任杰夫-托拉卡森認為，這種方式有可能讓離心機內的那個人四分五裂。美國亞利桑那大學宇宙學家保羅-戴維斯表示，“要想實現時光旅行，這只是資金和工程學的問題。人類總有一天會邁出這一大步。”

自從有了愛因斯坦的廣義相對論以來，時光機器成了物理學家的一個嚴肅的研究對象。在此之前，科幻小說作者赫伯特·喬治·威爾斯在1895年寫了一部小說《時光機器》，小說的主角是一個業余發明家，發明了一部可以在時間中旅行的機器。將時間看成第四維：如同我們可以從空間的一點走到另一點，時光機器可以幫助他從一個時間走到另一個時間，既可以走到未來，也可以回到過去。

在物理學中，走向未來并不困難，因為我們每個人都在走向未來。問題是，我們能不能在有生之年走向遙遠的、超過我們壽命的未來？這在狹義相對論中也不困難。所謂的雙生子佯謬，說的就是這種可以發生的事，只要我們乘上速度接近光速的飛船，飛完一圈后回到地球，我們就會發現本來和我們同時的人比我們老很多，甚至不存在了，這是相對論時間縮短效應，我們的時鐘相對地球的時鐘變慢了，從而我們也顯得年輕了（我們身體內部的一切過程都變慢了）。引力場也會起到同樣的作用，假如我們能夠到一個黑洞的邊緣旅行一次再回來，也能在有生之年走到遙遠的未來。當然，現代技術還不能夠實現這個理論上是可能的事。

不過，在愛因斯坦的理論中，時空彎曲是物質引起的，就像電磁場的存在是電荷和電流引起的一樣。愛因斯坦的方程到底允許不允許類時閉合線的存在？在非常特殊的情況下，的確可以，例如在一個旋轉的黑洞內部。就存在類時閉合線。有些人認為，當我們將量子力學的效應包括進來的時候，類時閉合線就不再存在了，也就不會發生前面提到的荒誕的事件。

與時間旅行相反，即使是愛因斯坦的理論也不允許蟲洞的存在。當然，現在還沒有人能夠嚴格證明這一點，但人們在研究方程的時候常常發現負能量才能夠產生蟲洞。蟲洞如果存在，也能夠被利用制造時光機器。將蟲洞的一個出口相對另一個出口加速繞一圈再回來，就能形成時光機器了

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