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2018-04-30 10:47:12| 人氣1,042| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

﹝時空穿梭﹞

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﹝時空穿梭﹞

時空穿梭是人們長久的夢,失落的夢想。時空穿梭也就是時間旅行,可以說是這幾十年來科幻界(包括一些科學家)的終極夢想,無數的小說都是從這方面入手的。同時人們也創造了很多的理論。那讓我們分別從科學和杜纂的角度來看看這個問題

首先讓我們來看一個新聞,事情發生在20024月,標題是任意穿梭過去未來?美國授今秋動時光機器。美國康涅狄格大學物理學授馬利特10歲時承受喪父之痛,他的父親是一名煙民並死於心臟病。因此他一直希望能發明出一部時光機,回到過去提醒父親吸煙危害健康。馬利特便醉心究黑洞、蟲孔和其他跟時間有關的理論,甚至著手製造一部時光機。47年後,馬利特認自己已找出時光旅行的秘密。他正在製造一部時光機,用來將物體傳送到將來或過去,他聲稱這部機器可以將一個原子以至一個人的任何東西傳送。他希望在秋天能造出時光機的原型,然後著手進行實驗。馬利特計畫在實驗中,用時光機傳送一個亞原子粒子。他認雷射光束光環可以曲環內的空間,引力會迫使中子側向一邊旋轉。馬利特說若增加能量,另一個中子將會出現,這粒中子是第一粒中子由未來前來探訪過去的自己。

實驗

時空穿梭理論上可行。看來似乎有些荒誕。但導致了這些科學家如此瘋狂的正是愛因斯坦的相對論給他們提供了理論上的支持。愛因斯坦在相對論中指出,在我們的宇宙之中,時間與空間是相互交迭的,當物體的品質與速度不斷增加,其存在的時間和空間也將隨之變化。以前一些實驗,亦證明了的正確性,其中科學家利用一個粒子加速器把粒子加速到接近光速,便發現這些粒子要比在實驗室放著的其他粒子衰減的慢。

理論

在愛因斯坦的相對論中提到了一種新的空間結構--四維空間,在我們傳統的三維世界(即長、寬、高)之上又增加了一維(時間軸),傳統的三維空間論裏,我們可以給任何物質以一個相對參照系內的座標,以表明的空間位置。這是我們可以理解和接受的,就象理解長寬高一樣。但是在此之上再加一維,我們恐怕難以理解和接受。而愛因斯坦也沒有就此事留下足以讓人充分肯定的說明和樣板工程,而相反,他給我們留下了足的想像和探索的空間。在愛因斯坦的相對論裏,光速是一個非常重要的元素,質能轉換的公式,和尺縮鐘慢以及時光倒流理論等等,光速及其等量數都有身影在其中。當我們以接近光速的速度移動時,我們的尺規將會縮短、時鐘將會變慢愛因斯坦在相對論裏我們描述當我們以光速移動時,時間將不再流動;而我們開始以超越光速的速度移動時,時光將會倒流!

光速恒定和光速不可突破是相對論的基石,所以相對論本身否定了時空旅行的可能性。

在現實中遇到夢境的片段

科學雖然很嚴謹,但是我們不忽視實存在的一些現象。我們人人都有幾次在現實中遇見夢境中的場景,或者危險的預警。許多究科學的人,會認這個是非常不嚴謹的猜想,並把歸類於神經科學的醫學類。但是我們又忽視了一個現象。這個的的確確存在于人類的現實中的現象可能可以找到時空穿梭的方法。

在《星際之門-空間飛行器超光速原理》中,認無論是物質或者資訊信號傳輸,都是能量傳輸的一種形式。從未來傳遞過來的資訊,不管是電磁波形式,還是以引力波形式,在宇宙中,任何物質都可以被視能量的一種存在形態。因此,在某種範圍的未知領域,提前預警或者夢見未來場景,就是一種簡單的時空穿梭。而這些,我們在書中有提到宇宙的演化過程,可能還存在的一種未轉化粒子體的能量集。在量子力學中,空,定義0能量態。相對可以認是沒有任何動能和時間的載體。因此,可以對應無數宇宙演化過程的時間集。也許幾十上百年,空都不會出現變化,但是,宇宙可視的星體卻不停演化,時間不停流動。所以,我們可以欣喜地看見,通過0能量態和0時間態的方式,可以穿越不同時空集。至少,人類的大腦有時候無意中的確做到了。這是無可爭議的事實。

發展史

自從威爾斯提出時間機器的設想以來,許多科幻作家都對超時間旅行這一題材感興趣。當然,除了威爾斯的發之外,還有很多因素促進了這類科幻作品在本世紀的繁榮。首先,愛因斯坦所提出的相對論根本改變了傳統的時間觀念,使人們意識到時間的非線性,得時間可以壓縮和延伸。天體物理學、物質結構學等領域的一系列重要發現,也推動著人類時間觀念的變革。

英國物理學家泰勒指出:宏觀和微觀的時間念是迥然不同的;另一位物理學家弗裏特喬夫·凱普拉的解說更簡單——時間在宇宙不同的部分,流速不同。據說,在黑洞附近的瞬間,可能相當於地球上的萬古永世。由於我們居住的星球和宇宙其他地方存在不同的規律,可能還有複數的時間。這些見解,和科幻作品中對多時軌的描寫有密切關係。時光倒流,這種科學上被認不可能出現、作論據以否定物體可被加速到比光運動得還快的現象,則科幻作家所津津樂道。

第一本時間旅行的小說,大是馬克·吐溫(1835~1910)寫的《一個在亞瑟王廷的康州美國人》(AConniticutYankeeintheCourtofKingArthur,1889),故事是一個人在被擊昏後,醒來時已在古代英格蘭,還遇上了亞瑟王、梅林等人。這故事十分有名,造成類似的回到過去式故事風潮不斷,至今不少電視劇在沒題材時都會搬來再用,舊的比如MacGuyver(馬蓋先),新的如EarlyEdition(未卜先知、拯救未來),都幹過這種事。

當時,前往未來式的故事不受注目,直到H.G.威爾斯寫出《時間機器》(TheTimeMachine,1895),自從1960改編同名電影后,並將主角改威爾斯本人之後,威爾斯駕駛時間機器的點子一直被重複使用,包括電影AfterTime(兩世奇人,1979,根據KarlAlexander1976年同名小說改編),還有電視劇LoisandClarke:ANewofSuperman(新超人,1993~96)。 在小說中,我們得到了一個關於時間旅行的定義。牛頓將時間比諭時間之箭,只有不斷前進。那叫時間旅行呢?一般上,是從當下的時間到達另一個不連續的時間。《時間機器》的主人翁說:時間與其他三個向度(長、寬、高)沒什不同,只除了我們的意識乃沿著前進。我們每一個人都是時間旅行者,不斷往未來旅行。 接下來就讓我們看看由無數先驅者提出的各種理論

其他理論

大崩墜

宇宙自大霹靂創生之後,不斷膨脹,如果宇宙是封閉的(密度大於臨界密度),根據廣義相對論,膨脹將停止,並開始收縮,時空逆轉,於是一切發生過的事都會像倒帶一般重來一遍?答案是不可能,因時間之箭雖然回頭,但一切條件經已不同。BlackHole(黑洞):根據相對論,宇宙中應有一種天體,連最高速的光線也無法自的重力場逃脫。黑洞的超高重力導致了空間曲,的出口可能是白洞,之間以蟲洞wormhole)連系,而出口之外可能是宇宙的另一處,也可能是另一個子宇宙。小說接觸Contact1985,電影接觸未來”1997)便是利用蟲洞進行宇宙旅行。如果黑洞中時間也曲了呢?於是,以黑洞進行時間旅行也不無可能。

量子理論

理論中,粒子有可能在有限機率下發生穿隧效應Tunneleffect)或稱量子跳躍Quantumleap),因而穿透不可透的障礙物。利用這個理論,美國電視影集QuantumLeap1989~1993,不輸不知道怎麼翻譯)讓主角身體的粒子穿隧的機率增加,終於發生了時間旅行。

相對論

愛因斯坦發表的相對論中,假設光速對不變,即使的速率逼近光速,所觀測到的光依然以光速進行,你絕對追不上,因為你的長度變短了,本身的時間也變慢了。因此,進行光速宇宙旅行會是永不回頭的時間旅行,就像電影人猿行星PlanetoftheApes1968。有重拍版)一般,太空人光速旅行了一段日子,地球卻已過了數千年。

相對時間

時間單位是們人類劃定分割的,對宇宙而言並沒意義。當命令時間機器回去五月八日上午十一時正,除非倒數回去一萬五千八百六十七秒以前如此需要一部能分隔時間(這裏指一個空間向度)的超級電腦,否則就只好眼睜睜運算過熱而燒。如果要去未來呢?前往六千秒後!很好,當電腦帶去到那個未來,會發覺的手也正好走了六千秒。

時間因果論

一切在瞬間中發生,又是在瞬間中過去的,正的現在則是處於這兩著之間,這與我們生活中所說的現在是完全不同的,生活中所指的是在某一時段中的現在,比如現在要好好讀書之類的,(我現在在打這段文字)但是這並非正意義上的現在...不知道有沒有想過我們的一切是因什而起的?就拿我來說,我今天的這個時候會在打這段文字,是否會想到這與我昨天有關?與我的環境有關?(環境也是造就了我想法的生的原因)是否會想到與我的父母、家庭有關?是否會想到和我母親生我有關?再接著會想到和我的父輩母輩有關?接著會想到和新中國的誕生有關?......會想到和我所知道的科學理論有關?然後是否又想到和那些科學家有關?........會想到與戰爭有關?是否會想到和古代中國有關?會想到和世界有關?接著是否會想到和人類的誕生有關?是否會想到和生命的誕生有關?然後是否又會想到和地球的誕生,太陽系的誕生有關?與銀河系的誕生有關?是否會想到最終的原因--就是與宇宙的誕生有關?

同樣 也可以根據這來想想的一切與什有關...

相反的,宇宙誕生了......生了銀河系等...接著生了太陽系,地球,然後經歷了好一段時間,地球的生命生了,接著又生了人類,然後相對中國來說,中國生了,以及世界的其他國家生了,中國的.....然後我的祖輩生了,導致我的生,同時科學發展...導致過去的我知道了一系列理論等....最後導致了今天的這個時候我在這打這些文字....看到這是否明白了什?一切都是必然的不覺得有沒有想過,我們人類的整個整體的一切也是一種規律?本人,還有其他的科學家們,哲學家們等,在究事物時是否有想過到底導致了去究,其實我們都是一個規律,人類的整體是一個規律,而這規律的生又要聯繫到宇宙的生,我們也是宇宙的物,宇宙的生導致了我們的生,我們的生又導致了其他的生,我們究宇宙規律的同時,我們本身也是一種規律...人類的一切都是息息相關,由於這種關係太過微妙了,導致了區分生,比如:物理,生物,化學,政治,......”但是這些的生也是必然的,(們沒生,我也就不會寫)...

宇宙對密度

整個宇宙有一個密度,和諧而平穩。當去到另一個時間,兩個時間的宇宙都同時發生密度變化,現代宇宙少了一點,另一個宇宙多了一點,於是乎,發生失衡,轟! 這是主要的集中理論,當然對錯與否,是否認是種科學,就智者見智了。

時間故事

最吸引人的是因果律,一旦時間旅行發生,因果律必定被擾亂。例如回到太古時代,殺了一尾魚,而正好在演化樹上是人類祖先,於是,現代社會中有一整批人消失了。時間旅行對因果會發生什影響呢?理論有四:

迴圈因果

理論A-Fate事實(CircularCausation迴圈因果)企圖回到過去拯救一個人的命,卻發覺那人仍是無可避免的死了,甚至更糟的是,回到過去的此一行正是導致他死亡的原因!這個理論是四個理論中較合理的。

平行宇宙

理論B-AlternateUniverse平行宇宙:回到過去,去救了一個人的命,結果回到現代時,發現其實一切都沒改變!量子理論中,每一個可能的機率都可能生另一個含有那個機率的宇宙,於是有許多平行宇宙。當回到過去救了那人的命,只不過創造了另一個平行宇宙,在那個宇宙中那人是活下來了,可是在的宇宙中他本來就還是死的。但李連杰的電影theone裏似乎不是這定義平行空間的,在其他宇宙的死了能量由其他的平分。關於平行空間,大家有興趣的話可以去找找蘇毅平的小說看。(一套有無數多本的,自成體系,叫網狀時間理論)

成功

理論C-Success成功:回到過去,而且殺了的曾祖父。你真的成功殺了他?如果成功了,就不可能出生,因此也不可能回去殺了他,因此他就不會死,因此會出生...?並且,如果你真的成功了,當回到的時間點時又存在或許會發現的曾祖父變成了另外一個人時,會認這是的曾祖父?又或者當回到了這個時間點時已經忘了曾經殺死過曾祖父?這是一個矛盾的理論,也是其中最不合理的。

觀察者效應

理論D-ObserverEffect觀察者效應:回到過去,並且成功改變了歷史,但只有時間旅行者本身知道歷史改變前後有什不同。這個矛盾是在於,旅行者本身不受影響?在這種情形下,當他回到已經改變後的現代,他可能成了一個陌生人。比如他回到過去殺了曾祖父,回到現代時,發現沒有任何能證明他自身存在於這個世界上的紀錄。

此外,還有一種說法,即滅亡論:對於現實,人們會問:根據理論AB,時空穿梭的存在是合理的,但是我們從來沒有遇到從未來來訪的人呢?人類的時間如果有足多,或者說人類的歷史足長,那很有可能人類最終能掌握時空穿梭的技術回去影響歷史,但事實上並沒有看到這種跡象,呢?有一種原因,即人類並未發展到掌握時空穿梭技術的文明程度就已經滅亡了;更糟的是,任何文明物種在並未掌握到時空穿梭的技術都滅亡了(恐怕任何文明物種都對歷史有一種難以抗拒的好奇心,希望親身前去看個究竟);也許,這項技術的掌握是一個過於漫長的過程,任何一個延續的文明都沒有足的時間來完成。當然,歷史發展的可能性有很多,或許未來人類已經到過我們的歷史中,只是被人們當成了怪物或外星人。單就人類滅亡這種情形而言,並非沒有可能,現代,來自人類自身的,如核威脅,以及人類行之外的如行星撞地球,大火山噴發等威脅,隨時都有可能將人類的時空穿梭之夢化灰燼。這是個令人沮喪的說法,但不用過於擔憂,我相信凡致力於時空穿梭究的科學家都不會贊同這個設想,否則他們後面的究還有什意義?

讓我們集合一些事實(其實就是些電影)來分析一下:電影Terminator1984終結者)中,未來巨型電腦天網Skynet)派機器人來現代,的是殺死人類義軍領袖的母親,同時該領袖也派了部下來拯救母親,沒想到該部下與他母親發生關係,懷孕了他這是理論A,不但沒改變歷史,反而完成了歷史。在第二部(1991)中,前一部的機器人留下的手臂,引起高科技公司究的興趣,開發了天網的雛型。這也是理論A天網不但促成了反對的人誕生,也造成了自己的誕生。但是,故事最後,那只手臂被了!這馬上成了理論C,手臂了,因此不會有天網誕生,也不會有人類義軍,所以也不會有人派人來現代拯救母親,那義軍領袖也不會出生可是他們全都還存在!而且知道發生了什事!所以,這也是理論D?因果法則或許成內在限制,然而,人類想像力的無遠弗屆卻也是我的特權。

我們可以將此種替人生作弊的電影類型(無論劇中人物是否回到過去)加進時空理論的玄想,或許勉可發現一扇較合理的視窗。假設時空並非單一,有幾種預先的可能。如果選了A,展現在眼前的將是A的人生;如果選了BB世界將立刻現。這原是人類自由選擇後的必然後果,每一次的選擇都會在生命中展現某種關鍵性的作用;然而加進時空元素後,所有必然性的過去歷史都在瞬間化可能性,只要回到過去改變了一些重要事件,時空的連鎖異變會從A歷史轉換B歷史,而且普遍於所有人,因整組記憶在瞬間從A記憶轉B記憶;且這種記憶又預設了B發生,因關鍵人物亦可回到B歷史的過去,甚至加以干涉。然而即使如此,邏輯矛盾似乎仍然存在。問題在於:過去中的某一點在那一點上究竟是往A亦或往B?因同一點可能會被未來的某個力量干預,那到底在當時何?其實,若依上述的非單一時空理論,我們可以這說:不管當時的歷史往A或往B,反正一定是往某個方向,而這個方向卻非必然,因人可以回到過去加以干預;而一旦干預成功,歷史雖會轉換道,卻仍往某個方向進行,且這個方向表現在受影響者的記憶中。

藝術

一些推薦看了上面的東西,是不是覺得有點暈了。暈的還在後面了。事實上這幾十年間有很多作家在因果律方面做了很多的藝術嘗試,這裏做一些推薦。

不通融》

改寫歷史在美國作家羅伯特·西爾弗伯格的科幻小說《不通融》裏,二十八世紀時空保衛局的首腦馬勒毫不留情地將數千名時間渡者送到月球上去禁閉,以防止他們所帶的病菌作亂,因這一時代已經消滅了疾病,人們也相應喪失了對於任何病菌的抵抗力。當時人們還不能進行雙向時空旅行,可是,有一天馬勒卻意外地發現一個渡者使用的是雙向時間裝置。他好奇地擺弄這個裝置,結果被送到過去一個可怕的時代。他好不容易才利用同一裝置回到二十八世紀,卻被時空保衛局的自動追蹤器上了,被送往局長室,而坐在局長位置上的正是馬勒,這個不通融的人自然會把任何渡者送往月球。可這個輪回究竟是怎麼開頭的呢?成了渡者的馬勒百思不得其解。

們這些回魂屍——

自我定位讀讀美國作家羅伯特·海因萊恩發表於一九五九年的科幻小說《們這些回魂屍——”》是有益的。作者設想一九九三年位於美國洛基地下城的時空勞工總部的一個工作人員(“”),利用美國製造的座標變換器來到一九七零年的紐約,結識了一個寫懺悔故事的人,他二十五歲,本來是個雙性人,當姑娘時的名字叫珍,未婚而有孕,生下的女嬰被其叔的人走了,自己卻動了手術變成男性。答應幫助未婚媽媽找到玩弄過並棄了()的男子。於是他們來到一九六四年的時空,從醫院的育嬰室裏走了嬰兒,將送到一九四五年的一家孤兒院。然後,又到一九六三年的時空裏找到了那個玩弄珍的男子,將他送到一九八五年的洛基地下城,要那兒的軍士招募他參加工作。最後,回到一九九三年的總部休息,說明我知道我是從什地方來的了”——原來,就是珍!不僅如此,也是一九四五年那家孤兒院裏的嬰兒、一九六三年那個未婚而受孕的姑娘、一九七○年那位寫懺悔故事的男子。更有甚者,同時是竊走嬰兒的叔叔,是玩弄了珍的男子,是被押送到一九八五年的洛基的那個傢。因此,在角色的意義上,我是母親、父親,又是兒子、女兒。這些矛盾糾葛,都是在所扮演的不同角色之間發生的。荒謬固然荒謬,但是,我知道我是從什地方來的了——可是們是從什地方來的呢,們這些回魂屍?”加了著重點的引文,是作者借主人公之口的發問,答案自然是要由讀者來作出的。

《逆時旅行尋根記》

互相作用在時間中旅行的人,很可能會遇到以往的自己、將來的自己,作第三者觀看甚至干預以往的自己同周邊環境的互動,或者作第三者窺見甚至干預將來的自己和其環境的相互作用。而這樣做本身是否會影響到現在的自己呢?美國作家羅恩·克拉特的《逆時旅行尋根記》則描寫莎蕾·坦布魯克小姐租用時間機器人,帶上男友蒂姆,回到過去的時空裏探寶。當他們發現了藏寶的地點之後,再回到現在的時空裏來探尋。這些作品都肯定不同時代的自我相互影響的可能性。以上分析中所說的自己,也可以替換,換言之,我們同樣可以進入過去或未來的時代旁觀甚至參與當時的人們的生活,這樣做本身會不會改變當事人的命運呢?諸如此類的問題,對於在高度理性的育下成長起來、充滿務實精神的人來說,自然不成問題,為它們根本不存在;但是,二十世紀高科技以及科幻小說所薰陶出來的新一代人,熟悉這類問題並且對們津津樂道,就沒有什好奇怪了。

《戒指》

時空漏洞南斯拉夫作家戈蘭·赫德克的科幻推理小說《戒指》卻是別具匠心的。作者回避了時間旅行的具體手段,卻利用時間旅行的可能性構想了這樣的情節:主人公科學家,不僅擁有並能駕駛時間機器,而且利用新技術五分鐘內就在電腦幫助下學會了古荷蘭語,回到十七世紀,在調味品與黃金等的阿姆斯特丹,以一品脫的幹胡椒就換得了一枚鑽石戒指,將帶回二十世紀。不願在尋找新的珠寶商這件事上費心思,於是總是去找同一位珠寶商,只不過每次都比前一次提早一小時,這樣,對來說,這位珠寶商自然是熟悉的老交情,而對珠寶商本人來說,來買戒指的每次都是新顧客。而且,每次來,都是買同一種(準確地說,是同一個)戒指,而同一個戒指居然可以售出多次!回到二十世紀之後,同時銷出了九十四個一模一樣的鑽石戒指,發了大財,而對此大感懷疑的檢察官即使得知相,也對無可奈何。通過時間旅行來從事投機買賣,算是致富新方!

在日常生活中,我們會常常在睡夢中夢見一些事情,然而幾天之後這些事情卻奇妙的發生了。我認這是人們在睡夢中進行的一次時空穿梭,讓我們看見未來幾天將會發生的事情。

當我們在睡夢中是否會有這樣的感覺。我們明明沒有睡了多久,但是天已經亮了,感覺自己的睡眠只是經歷了短短的幾分鐘而已。根據九維空間來說當感覺時間過的快的時候我們正在向四維空間偏移,反之向二維空間偏移。很多人在無所事事的時候常會採取睡眠這個方法來打發時光,而睡眠常會給人的感覺是從入睡到醒來只有短短的幾分鐘,這說明在睡眠中的人已經很接近四維空間了。

然而我們會看到未來的事情呢?這應該是我們在睡夢中因自己本身的惰性使自己喜歡睡眠。這時我們正在向四維空間偏移,當我們的速度大到足以進入四維空間時,我們就會夢見在未來幾天會發生在自己身上的事情,這時的我們因在睡夢中無法感知自己,但這時的我們或許在進行自己的時間旅行。

結論

時間旅行至今還沒有顯露其現實可能性。儘管如此,提出這一觀念是了不起的。總的說來,人類雖然還缺乏超時間旅行的實踐,但卻已經在幻想中暢遊時間的長河,由此而生的科幻作品就其內容而言是富多彩的。當然,從幻想到現實之間,而我們已知的任何主體都是一個過程(生命本身就有過程性)。換言之,旅行者本身存在于時空之中,並隨著時空的改變而改變,如果旅行者超越自然時間的節拍而向未來世界運動,必然立即以相應的加速度趨於衰老,並在超過一定界限後死亡;如果旅行者逆轉時間的方向而向過去世界運動,那,必然立即以相應的速度變得幼小,甚至進入誕生前的狀態。這樣,旅行者就不再是原來意義上的主體,也就無法完成相應的旅行。從威爾斯提出關於時間機器的設想以來,人們並沒有在製造這種機器方面取得任何實質性進展。與此相應,科幻作家們在自己的作品中對此往往也語焉不詳。事實上,這類機器本身同樣擺脫不了時移法則的制約。人們是否能克服上述難題而使自己不僅能在空間自由旅行、而且獲得超時間旅行的自由,歷史的發展終將給出答案。


蟲洞

60多年前,阿爾伯特·愛因斯坦提出了蟲洞理論。那蟲洞是什呢?簡單地說,蟲洞是連接宇宙遙遠區域間的時空細管。可以把平行宇宙和嬰兒宇宙連接起來,並提供時間旅行的可能性。

早在20世紀50年代,已有科學家對蟲洞作過究,由於當時歷史條件所限,一些物理學家認,理論上也許可以使用蟲洞,但蟲洞的引力過大,會滅所有進入的東西,因此不可能用在宇宙航行上。

隨著科學技術的發展,新的究發現,蟲洞的超力場可以通過負品質來中和,達到穩定蟲洞能量場的作用。科學家認,相對於生能量的正物質反物質也擁有負品質,可以吸去周圍所有能量。像蟲洞一樣,負品質也曾被認只存在於理論之中。不過,目前世界上的許多實驗室已經成功地證明了負品質能存在于現實世界,並且通過航天器在太空中捕捉到了微量的負品質

據美國華盛頓大學物理系究人員的計算,負品質可以用來控制蟲洞。他們指出,負品質能擴大原本細小的蟲洞,使們足以讓太空飛船穿過。他們的究結果引起了各國航天部門的極大興趣,許多國家已考慮撥款資助蟲洞究,希望蟲洞能實際用在太空航行上。

宇航學家認蟲洞究雖然剛剛起步,但是潛在的回報,不容忽視。科學家認,如果究成功,人類可能需要重新估計自己在宇宙中的角色和位置。人類被在地球上,要航行到最近的一個星系,動輒需要數百年時間,是人類不可能辦到的。但是,未來的太空航行如使用蟲洞,那一瞬間就能到達宇宙中遙遠的地方。

據科學家觀測,宇宙中充斥著數以百萬計的蟲洞,但很少有直徑超過10萬公里的,而這個寬度正是太空飛船安全航行的最低要求。負品質的發現利用蟲洞創造了新的契機,可以使用去擴大和穩定細小的蟲洞

科學家指出,如果把負品質傳送到蟲洞中,把蟲洞打開,並的結構,使其穩定,就可以使太空飛船通過。

蟲洞的念最初生于對史瓦西解的究中。物理學家在分析白洞解的時候,通過一個阿爾伯特·愛因斯坦的思想實驗,發現宇宙時空自身可以不是平坦的。如果恒星形成了黑洞,那時空在史瓦西半徑,也就是視界的地方與原來的時空垂直。在不平坦的宇宙時空中,這種結構就意味著黑洞視界內的部分會與宇宙的另一個部分相結合然後在那裏生一個洞。該洞可以是黑洞,也可以是白洞。而這個彎曲的視界,就叫做史瓦西喉,就是一種特定的蟲洞。

自從在史瓦西解中發現了蟲洞,物理學家們就開始對蟲洞的性質發生了興趣。

蟲洞連接黑洞和白洞,在黑洞與白洞之間傳送物質。在這裏,蟲洞成一個阿爾伯特·愛因斯坦羅森橋,物質在黑洞的奇點處被完全瓦解基本粒子,然後通過這個蟲洞(即阿爾伯特·愛因斯坦羅森橋)被傳送到白洞並且被輻射出去。

蟲洞還可以在宇宙的正常時空中顯現,成一個突然出現的超時空管道。

蟲洞沒有視界,只有一個和外界的分介面,蟲洞通過這個分介面進行超時空連接。蟲洞與黑洞、白洞的介面是一個時空管道和兩個時空閉合區的連接,在這裏時空曲率並不是無限大,因而我們可以安全地通過蟲洞,而不被巨大的引力摧。理論推出的蟲洞還有許多特性,限於篇幅,這裏不再贅述。

黑洞、白洞、蟲洞仍然是目前宇宙學中時空與引力篇章的懸而未解之謎。黑洞是否實存在,科學家們也只是得到了一些間接的旁證。當前的觀測及理論也給天文學和物理學提出了許多新問題,例如,一顆能形成黑洞的冷恒星,當坍縮時,其密度已然會超過原子核、核子、中子……,如果再繼續坍縮下去,中子也可能被壓碎。那,黑洞中的物質基元究竟是什呢?有什斥力與引力對抗才使黑洞停留在某一階段而不再繼續坍縮呢?如果沒有斥力,那黑洞將無限地坍縮下去,直到體積無窮小,密度無窮大,內部壓力也無窮大,而這卻是物理學理論所不允許的。

總之,我們對黑洞、白洞和蟲洞的本質瞭解還很少,們還是神秘的東西,很多問題仍需要進一步探討。天文學家已經間接地找到了黑洞,但白洞、蟲洞並未正發現,還只是一個經常出現在科幻作品中的理論名詞。

蟲洞也是霍金構想的宇宙期存在的一種極細微的洞穴。美國科學家對此做了深入的究。宇宙中,宇宙項幾乎零。所謂的宇宙項也稱空的能量,在沒有物質的空間中,能量也同樣存在其內部,這是由愛因斯坦所導入的。宇宙初期的膨脹宇宙,宇宙項是必須的,而且,在基本粒子論裏,也認為真空中的能量是自然呈現的。那何宇宙的宇宙項變零呢?柯爾曼說明:在爆炸以前的初期宇宙中,蟲洞連接著很多的宇宙,很巧妙地將宇宙項的大小調整零。結果,由一個宇宙可能生另一個宇宙,而且,宇宙中也有可能有無數個這種微細的洞穴,們可通往一個宇宙的過去及未來,或其他的宇宙。

物理學家一直認,蟲洞的引力過大,會滅所有進入的東西,因此不可能用在宇宙旅行之上 。但是,假設宇宙中有蟲洞這種物質存在,那就可以有一種說法:如果1200站在蟲洞的一端(入口),那就會於1200從蟲洞的另一端(出口)出來。

蟲洞(Wormhole),又稱愛因斯坦-羅森橋,是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。

蟲洞定義

一是空間的隧道,就像一個球,要沿球面走就遠了但如果走的是球裏的一條直徑就近了,蟲洞就是直徑

二是黑洞與白洞的聯繫

三是說的時間隧道,根據愛因斯坦所說的可以進行時間旅行,但只能看,就像看電影,卻無法改變發生的事情,因時間是線行的,事件就是一個個珠子已經穿好,無法改變珠子也無法調動順序到現在止,我們討論的都是普通完美黑洞。細節上,我們討論的黑洞都不旋轉也沒有電荷。如果我們考慮黑洞旋轉同時/或者帶有電荷,事情會變的更複雜。特別的是,有可能跳進這樣的黑洞而不撞到奇點。結果是,旋轉的或帶有電荷的黑洞內部連接一個相應的白洞,可以跳進黑洞而從白洞中跳出來。這樣的黑洞和白洞的組合叫做蟲洞。  白洞有可能離黑洞十分遠;實際上甚至有可能在一個不同的宇宙”--那就是,一個時空區域,除了蟲洞本身,完全和我們在的區域沒有連接。一個位置方便的蟲洞會給我們一個方便和快捷的方法去旅行很長一段距離,甚至旅行到另一個宇宙。或許蟲洞的出口停在過去,這樣可以通過而逆著時間旅行。總的來說,們聽起來很酷。

還有,即使形成了一個蟲洞,也被認是不穩定的。即使是很小的擾動(包括嘗試穿過的擾動)都會導致坍塌。

最後,即使蟲洞存在並且是穩定的,穿過們也是十分不愉快的。貫穿蟲洞的輻射(來自附近的恒星,宇宙的微波背景等等)將藍移到非常高的頻率。當試著穿越蟲洞時,將被這些X射線和伽瑪射線焦。蟲洞的出現,幾乎何以說是和黑洞同時的。

在史瓦西發現了史瓦西黑洞以後,理論物理學家們對愛因斯坦常方程的史瓦西解進行了幾乎半個世紀的探索。包括上面說過的克爾解、雷斯勒——諾斯特朗姆解以及後來的紐曼解,都是圍繞史瓦西的解究出來的成果。我在這裏將介紹給大家的蟲洞,也是史瓦西的後代。

蟲洞在史瓦西解中第一次出現,是當物理學家們想到了白洞的時候。他們通過一個愛因斯坦的思想實驗,發現時空可以不是平坦的,而是彎曲的。在這種情況下,我們會十分的發現,如果恒星形成了黑洞,那時空在史瓦西半徑,也就是視界的地方是與原來的時空完全垂直的。在不是平坦的宇宙時空中,這種結構就以著黑洞的視界內的部分會與宇宙的另一個部分相結合,然後在那裏生一個洞。這個洞可以是黑洞,也可以是白洞。而這個彎曲的視界,叫史瓦西喉,也就是一種特定的蟲洞。

自從在史瓦西解中發現了蟲洞,物理學家們就開始對蟲洞的性質感到好奇。

我們先來看一個蟲洞的經典作用:連接黑洞和白洞,成一個愛因斯坦羅森橋,將物質在黑洞的奇點處被完全瓦解基本粒子,然後通過這個蟲洞(即愛因斯坦——羅森橋)被傳送到這個白洞的所在,並且被輻射出去。

當然,前面說的僅僅是蟲洞作一個黑洞和白洞之間傳送物質的道路,但是蟲洞的作用遠不只如此。

黑洞和黑洞之間也可以通過蟲洞連接,當然,這種連接無論是如何的將還是僅僅是一個連通的宇宙監獄

蟲洞性質

利用相對論在不考慮一些量子效應和除引力以外的任何能量的時候,我們得到了一些十分簡單、基本的關於蟲洞的描述。這些描述十分重要,但是由於我們究的重要是黑洞,而不是宇宙中的洞,因此我在這裏只簡單介紹一下蟲洞的性質,而對於一些相關的理論以及這些理論的描述,這裏先不涉及。

蟲洞有些什性質呢?最主要的一個,是相對論中描述的,用來作宇宙中的高速火車。但是,蟲洞的第二個重要的性質,也就是量子理論告訴我們的東西又明確的告訴我們:蟲洞不可能成一個宇宙的高速火車。蟲洞的存在,依賴於一種奇異的性質和物質,而這種奇異的性質,就是負能量。只有負能量才可以維持蟲洞的存在,保持蟲洞與外界時空的分解面持續打開。當然,狄拉克在芬克爾斯坦參照系的基礎上,發現了參照系的選擇可以幫助我們更容易或者難地來分析物理問題。同樣的,負能量在狄拉克的另一個參照系中,是非常容易實現的,因能量的表現形式和觀測物體的速度有關。這個結論在膜規範理論中同樣起到了十分重要的作用。

但是蟲洞並沒有這太平。前面說的是在安靜的相對論中的蟲洞,在暴躁的量子理論中,蟲洞的性質又有了十分重要的變化。

但在認定那個理論正確而打算去尋找們之前,因該知道兩件事。首先,蟲洞幾乎可以肯定不存在。正如我們上面我們說到白洞時,只因為它們是方程組有效的數學解並不表明們在自然中存在。特別的,當黑洞由普通物質坍塌形成(包括我們認存在的所有黑洞)並不會形成蟲洞。如果掉進其中的一個,並不會從什地方跳出來。會撞到奇點,那是唯一可去的地方。

蟲洞不僅可以作一個連接洞的工具,還開宇宙的正常時空中出現,成一個突然出宇宙中的超空間管道。

蟲洞沒有視界,有的僅僅是一個和外界的分解面。蟲洞通過這個分解面和超空間連接,但是在這裏時空曲率不是無限大。就好比在一個在平面中一條曲線和另一條曲線相切,在蟲洞的問題中,就好比是一個四維管道和一個三維的空間相切,在這裏時空曲率不是無限大。因而我們可以安全地通過蟲洞,而不被巨大的引力所摧

根據參照系的不同,負能量是十分容易實現的。在物體以近光速接近蟲洞的時候,在蟲洞的周圍的能量自然就成了負的。因而以接近光速的速度可以進入蟲洞,而速度離光速太大,那物體是無論如何也不可能進入蟲洞的。這個也就是蟲洞的特殊性質之一。

我們先來看在黑洞中的蟲洞,也就是史瓦西喉和奇點周圍形成的子宇宙。

黑洞周圍的量子空漲落在黑洞巨大引力的作用下,會被黑洞的引力能大,成十分的能量輻射。這種能量會毫不留情地將一切形式的蟲洞摧

在沒有黑洞包圍的蟲洞中,由於同樣的沒有黑洞巨大引力的,蟲洞本身也不可能開太久。蟲洞有很大幾率被隨機打開,但是有更大的幾率突然消失。蟲洞打開的時間十分短,僅僅是幾個普朗克時間。在如此短的壽命中,即使是光也不可能走完蟲洞的一半旅途,而在半路由於蟲洞的消失而在整個時空中消失,成為真正的四維時空組旅行者。

而且,在沒有物體通過蟲洞的時候,蟲洞還比較長壽,而一旦有物體進入了蟲洞,如果這個物體是負能量的,那還好,蟲洞會被撐開;但是如果物體是正能量的,那蟲洞會在自己自然死亡以前就滅亡掉。而在宇宙中,幾乎無時無刻不存在能量輻射通過宇宙的每一個角落,而這些輻射都是正能量的,因此幾乎可以肯定,在自然情況下是不存在蟲洞的。

蟲洞的自然生機制有兩種:

其一,是黑洞的大引力能;

其二,是克爾黑洞的快速旋轉,其倫斯——梯林效應將黑洞周圍的能層中的時空撕開一些小口子。這些小口子在引力能和旋轉能的作用下被擊穿,成一些十分小的蟲洞。這些蟲洞在黑洞引力能的作用下,可以確定們的出口在那裏,但還不可能完全完成,因量子理論和相對論還沒有完全結合。

霍金:時空穿梭可行

英國著名物理學家史蒂芬·霍金繼日前承認外星人的存在後,又發表一個驚人論述:他聲稱帶著人類飛入未來的時光機,在理論上是可行的,所需條件包括太空中的蟲洞或速度接近光速的太空船。不過,霍金也警告,不要搭時光機回去看歷史,因只有瘋狂的科學家,才會想要回到過去倒因果’”

據英國媒體報導,物理學家霍金在拍攝的一部有關宇宙的紀錄片時提到,人類其實能建造出接近光速的太空船,並且能進入未來。

時間也有縫隙

至於時光機的關鍵點,霍金調就是所謂的第四維空間,科學家將其命名蟲洞。霍金調,蟲洞就在我們四周,只是小到肉眼很難看見,們存在於空間與時間的裂縫中。

他指出,宇宙萬物非平坦或固體狀,貼近觀察會發現一切物體均會出現小孔或皺紋,這就是基本的物理法則,而且適用於時間。時間也有細微的裂縫、皺紋及空隙,比分子、原子還細小的空間則被命名量子泡沫蟲洞就存在於其中。

回到遙遠過去

而科學家們企圖穿越空間與時間的極細隧道或快捷方式,則不斷在量子天地中形成、消失或改造,們連結兩個不同的空間及時間。部分科學家認,有朝一日也許能夠抓蟲洞,將無限放大,使人類甚至太空船可以穿越;另外若動力充足加上完備科技,科學家或許也可以建造一個巨大的蟲洞

霍金指出,理論上時光隧道或蟲洞不只能帶著人類前往其他行星,如果蟲洞兩端位於同一位置,且以時間而非距離間隔,那太空船即可飛入,飛出後仍然接近地球,只是進入所謂遙遠的過去。不過霍金警告,不要搭時光機回去看歷史。

飛船快也能去未來

霍金表示,如果科學家能建造速度接近光速的太空船,那太空船必然會因不能違反光速是最大速限的法則,而導致艙內的時間變慢,那飛行一個星期就等於是地面上的100年,也就相當於飛進未來。

霍金人造衛星例,指衛星在軌道運行時,由於受地球重力影響較小,衛星上的時間比地上時間稍快。

由此,霍金就設想出一艘大型極速宇宙船,可在1秒內加速至時速9.7萬公里,6年內加速至光速的99.99%,比史上最快的宇宙船阿波羅10號快2000倍。船上的乘客就是變相飛向未來,作出名副其實的時間旅行。

名詞解釋第四維空間

即使是在太空中,萬物也都有時間的長度,在時間中漫遊,意味著穿越該第四維空間

霍金例指出,開車直線行進等於是在第一維空間中行進,而左轉或右轉等於加上第二維空間,至於在曲折蜿的山路上下行進,就等於進入第三維空間。穿越時光隧道就是進入第四維空間

單一光子

從2011年迄今止,科學家證實時光穿梭是不可能的。

由香港科技大學物理學家杜勝望帶領的究團隊表示他們已經證實了一個單一的光子,也就是光的最基本量子,亦遵循宇宙的交通法規愛因斯坦斷言光速是宇宙的交通法規,或者更簡單點說,在宇宙中,沒有什比光更快。究團隊表示。由此論證了時光穿梭是不可能的。在十年前,就有科學家提出過時光旅行的可能性,當時他們發現光的脈衝在某些特殊媒介中的快速傳播可能超越光速,但後來這一結果被證明僅是一種視覺效果,科學家此時依然認一個單獨的光子可能超越光速。然而,杜授認愛因斯坦是正確的,並且決定通過測量一個單獨光子的最終速度來結束這場爭論。最終,實驗結果顯示單一光子同樣遵循光速定律。

邏輯悖論

按照常規思考,如果一個時間段成功建造了可以穿梭時光的機器,那會有人到前面的時代製作同樣的機器繼續回到過去,於此同時帶到之前時代的還有那個時代的科技。那每個時代都應該有時光機存在,包括現在,但是事實並非如此,所以可以建設時光機器是不可行的。

光的最小構成也是三維結構,以速度的方式永遠無法超越時間,因速度存在於時間內,沒有0時間的速度,也沒有負時間的速度,就如霍金所說第4維時間,目前包容了前3維是同時存在的。但時間實際上是停滯或者無限大速度的要想旅行只有在思維感知上了,通過外界所有量的運行經驗方向,計算下一個時間點所達到的。例如,當你拋出一塊石頭,可以看到運行軌跡,再迅速的計算出落下後運動軌跡~直到停下,這是一切有感知物體特有的能力。

慣性思維

克服這種思維或許會有更多令人意想不到的新發現。愛因斯坦斷言光速是宇宙的交通法規,那也就是說造出一艘超過光速的太空船是不可行的,那,我們就換一種思維去究他,在究範圍之內的區域我們讓時間的速度變慢,直至接近凝結,此時,在範圍之外只要相對於他給一個速度,超越光速就成可能,這個速度可能就是迎著這個被凝結時空並向前走一步。

時空穿梭一直是吸引人類的一個長盛不衰的話題,也是人類的一個夢想。也許人世間有太多的不完美,有太多的遺憾,太多的不可預知,所以每個人都希望有一個「月光寶盒」,彌補過往的不完美與遺憾,就如同後悔藥卻又比後悔藥治療的更加徹底。那時空穿梭是否可行呢?讓我們拭目以待吧!或許能回到過去修補遺憾,也許還可以飛越到未來去創造......。

不管是喜歡看科幻小說,科幻電影,還是喜歡觀星,怕去天文館,都意味著有一顆嚮往未知的心,喜歡探秘所有謎團和那些不解之謎的興趣。去跟銀河護衛隊一起冒險,去跟銀翼殺手創造人類的未來,去跟第五元素保護人類的星球,去跟Startrek開拓宇宙新的未知,再去跟銀河系漫遊指南一起走一宇宙的旅行。

可以閉上眼睛想像漂流在銀河當中,身邊路過了春,路過了愛情,路過了一個又一個曾經的夢...。抬頭在黑夜裏看到美麗的銀河,那明亮,在一場場銀河漫遊裏越飄越遠、越飄越遠...。人生就像這一場場銀河的漂流,路過了種種的風景,無論遇見或走遠,就這樣的漂流了整個人生,穿梭了整個宇宙。

誰的心中─沒有一個外太空夢?去遨遊銀河星際間.......。


台長: 幻羽
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