時間旅行承載著無數人的夢想。
我們大多曾幻想,能夠 “回到” 生命中的特定時刻,重新體驗過往,從而修正自己或他人的人生軌跡,收獲更好的結果。
時間旅行的概念源遠流長,或許在幾十年、甚至幾百年前,當我們的祖先因一時沖動做出錯誤行為,導致意外后果,并幻想一切能變得更好時,時間旅行的幻想便已萌芽。
盡管當時他們并未明確提出 “時間旅行” 的概念,但這已然為時間旅行的幻想埋下了種子。
隨后,作家們開始發揮想象,創造出各種方法,讓故事中的主角得以預見甚至進入未來世界。
赫伯特?喬治?威爾斯筆下的時間機器,更是開啟了現代人類對時間旅行的遐想,讓我們覺得探索時間就如同探索另一個空間維度一樣,只要制造出能穿越時間的設備,就如同乘坐遠洋班輪前往另一個大陸那般簡單。
從理論上來說,時間旅行機器或許能通過某種方式使時空彎曲,形成一個循環。
旅行者從時空中的某一點進入這個循環,再從過去或未來的另一點離開。
至于機器實現這一效果的具體方式,科學家和作家們有著不同的設想。有人設想利用具有 “負能量密度” 的奇異物質,這種物質會朝著推動它的力的方向移動。
當達到臨界速度限制時,總行程時間會變為負數,我們便能回到過去。但在這種情況下,會出現旅行者的兩個版本,且二者往往會相互毀滅,其中一艘飛船由奇異的 “負物質” 構成。
勞埃德還給出了時間旅行方程,要實現時間逆向旅行,航天器的速度必須超過特定值,這個值與行星相對地球的速度以及光速有關。
長期以來,黑洞一直是 “頂級自然時間機器” 的有力競爭者。
黑洞是密度極高的奇點,連光都無法逃脫它的引力。已故的斯蒂芬?霍金博士提出,若宇宙飛船上的宇航員能繞著黑洞的視界飛行(光粒子無法返回的臨界點),他們經歷時間的速度可能只有其他人的 50%。這意味著,相對于地球上的親朋好友,這些宇航員將邁向未來。
另一種可能實現時間旅行的自然現象是宇宙弦。
宇宙弦是理論上的中空能帶,可能從宇宙的一端延伸至另一端。如此龐大的物體蘊含著巨大的質量,其產生的重力可能會扭曲周圍的時空。若宇宙弦真實存在,它們要么無限延伸,要么自我循環。
天文學家弗蘭克?蒂普勒借鑒黑洞和宇宙弦背后的科學原理,提出了 “無限圓柱” 的構想。這個圓柱體重達 10 個太陽質量,每分鐘旋轉數十億轉。宇宙飛船圍繞其進行緊密螺旋飛行,試圖實現閉合的類時間曲線。然而,由于圓柱體需無限長,這一設想難以通過實驗驗證。
在愛因斯坦的廣義相對論中,并未明確排除封閉的時間型曲線、時空隧道等概念。簡言之,基于我們目前對物理學的理解,時間旅行是有可能的。假設其中一種時間旅行方式切實可行,且有時間旅行者踏上了這段人類歷史上最令人難忘的旅程,那么我們很快就會面臨各種時間旅行悖論。
最為著名的當屬 “祖父悖論”。
在科幻文學和電影中,我們對這個悖論并不陌生。其核心內容是,有人回到祖父或外祖父母尚在嬰兒時期,將他們殺害(或意外導致其死亡)。
但這樣一來,悖論便產生了:若祖先在孕育父母之前就已離世,那么時間旅行者又怎么可能存在并進行時間旅行呢?
針對這一悖論,理論物理學家提出了幾種解釋:一是時間會以某種方式自我保護,阻止人們殺害自己的祖先;二是即便成功殺害祖先,當回到現在時,會發現創造了一個自己從未出生過的新的平行時間線;三則涉及到平行宇宙的概念。
美國理論物理學家西奧多?波爾金斯基提出了另一個悖論。
設想將一個球扔進蟲洞,球穿越蟲洞(時空隧道)后,會在被扔進蟲洞之前就出現,并撞擊自身,阻止自己進入蟲洞。俄羅斯物理學家諾維科夫在 20 世紀 80 年代提出 “自我一致性原則”,認為雖然時間旅行是可能的,但時間旅行悖論不會發生。
短篇小說《雷霆之聲》給出了時間軸腐敗假說的實例,這是 “蝴蝶效應” 在時間旅行領域的體現。在故事中,時間旅行者在侏羅紀時期不小心踩死了一只蝴蝶,當團隊回到現代時,發現人類從未進化。
此外,還有 “宿命論” 悖論。在這種悖論中,時間旅行者回到過去試圖阻止某一事件發生,卻恰恰成為了該事件的起因,形成了時間因果循環,即 A 導致 B,B 又導致 A。這種因果循環在《宿命》《時間旅行者的妻子》《環形使者》及《12 只猴子》等電影中均有體現。
與之相關的是 “起源悖論”。
例如,時間旅行者(可能是時間機器的發明者)回到過去,將時間機器的設計方案交給過去的自己。
如此一來,問題便出現了:這些設計方案究竟是何時產生的?時間旅行的行為抹去了方案的起源。類似地,當時間旅行者回到過去試圖撤銷某些事情時,也會引發悖論。
比如,回到 1889 年殺死嬰兒時期的阿道夫?希特勒,以阻止其暴行。但如果成功了,就消除了回到過去的初衷,因為沒有希特勒,也就沒有理由去殺他。
許多理論家認為,借助相對論和超光速旅行的方法,未來的時間旅行很有可能實現。
然而,由于存在諸多悖論,回到過去可能面臨重重阻礙。或許有一天,宇航員能夠通過蟲洞穿越時間,或在黑洞的活動視界附近停留,實現時間旅行。目前,我們能做的,便是持續思考和探索這一充滿魅力的課題。
事實上,我們每個人都是時間旅行者,正不斷邁向未來。嚴格來說,現在并不真正存在,因為我們總是在對已經發生的事件做出反應或觀察。這是由于我們的感官感知與大腦的認知和解釋之間存在時間差,我們的思維實際上生活在過去,同時又在不斷預測未來。
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