时间旅行真的可行吗?探索时空通道背后的科学与悖论
时间旅行是科幻题材中非常热门的,而且从人类现有的科学理论上来说,也并非完全不可能。时间旅行分为两类,第一类就是向前的时间旅行,就是去到未来。这个理论上是完全做得到的,也就是说,我们可以利用相对论的效应,让自己的时间流逝变慢,从而跳跃到未来。要么制造一个巨大的火箭发动机,可以对着飞船持续加速。当飞船接近光速时,时间流逝就近乎停止。当然,这需要巨大的能量,当接近光速时甚至需要无限大的能量。绿色环保主义者肯定不同意这个想法。另一个方法就是找到黑洞,利用黑洞的引力为自己加速。而且在高重力环境下,时间本身也会变得更慢。这样我们就能够去到未来旅行了。
不过这样的时间旅行是单程票。如果你一旦旅行到了未来,那就只能待在未来,而不能再返回现在了。所以你也不可能像有些科幻影视作品中那样,将未来的比赛、球赛结果或者彩票号码带回现在,然后大发一笔横财。这样的向未来旅行,只要人类文明能够持续发展下去,而不会中途因为各种天灾人祸而毁灭的话,也许终有一天是可以实现的。不过单向的旅行恐怕不是人类想象中的完美的时间旅行。
而反向的时间旅行回到过去,因为可能性更低,甚至被认为是不可能的。如果仅按照狭义相对论的理论来推理的话,那么只要能够超光速运动,就能够在时间中倒流。但是狭义相对论本身又禁止有任何物体运动速度超过光速,所以这是无解的悖论。不过在广义相对论当中却为反向的时间旅行留下了可行的理论漏洞。在爱因斯坦看来,在他的广义相对论当中,时间和空间是连为一体的,被称为时空。而时空更像是一个巨型的软体动物,它可以被质量弯曲变形,形成任何形状。而一个特殊的形状就是虫洞,它像两个尖端连通的漏斗,可以将时空中的任意两点都连接起来。因为时空本来就是一体的,一个虫洞也可以将两个不同的时间点直接连通。这样我们穿过虫洞就可以达到时间旅行,而且还是双向的。
既然理论上是可行的,那么在遥远的未来,如果人类没有毁灭的话,在遥远的未来人类是否能够造出这样的机器呢?那为什么我们现在从来没有看到过时间旅行者呢?一个可能的解释是,这种方法可能要像隧道打洞一样,两边对开才有可能成功。所以我们必须先建造出一个传送门,然后再等着未来的人类从另一端找到它,并连通起来。目前为止似乎还没有人能够造出这样的装置,所以未来人类是无法旅行到我们这个时代的。如果可行的话,他们只能在造出来第一个传送门的时代之后进行时光旅行。
当然,这个方案还有一个巨大的问题,就是这种时空通道实际上就是两个端连通的奇点,奇点的中间一般是无限大的质量被压缩到一个点。那里密度无限大,任何想要穿过去的人都会被拉成面条。为了让这样的通道可以让人类平安地穿过去,必须使用一种负能量来把通道撑开。根据爱因斯坦的相对论E=mc2,所有的物质都是能量的一种表现形式,而我们的普通物质是正能量的表现形式。而普通物质之间是相互吸引的引力,而负能量构成的物质则表现为反引力。目前人类还没有发现具备负能量的物质,而大名鼎鼎的反物质也只是和普通物质的电荷相反,它们本身也是由正能量形成的,所以仍然是引力而非反引力。前不久,一个观察反物质在重力下作用的实验从实验上也证明了这一点。不过负能量也确实是存在的,而且数量还很巨大,因为宇宙空间本身就是在不断地膨胀的。而驱动宇宙膨胀的能量,也就是所谓的暗能量,它的性质就非常接近负能量。如果人类能搞清楚暗能量的奥秘,也许就能够从空间中提取并利用它来制造通道了。
不过现实中,有一个地方确实有很多负能量的,那就是互联网。也许有关当局能够研究一下如何利用互联网的负能量来制造通道,这样既让大家生活得更加幸福,也造福了科技发展和人类未来。