李:此时,地球历经过新一轮的冰河时代,人类在渡过劫难后,演变成两种人——地面的伊洛人(Eloi)和穴居地底的莫洛克人(Morlock),于是一系列更加匪夷所思的事情发生了……
崔: 我喜欢幻想,但必须是有道理的情节,完全没道理的镜头没意思。
李:科学在不停歇地追赶科幻。19世纪末,时间旅行还只是一个没有科学依据的近代神话,缺乏现代物理理论的支持。紧接着的20世纪初,伟大的物理学革命发生了。爱因斯坦于1905年提出了狭义相对论(Special Theory of Relativity ),1916年又提出了广义相对论(General Theory of Relativity)。两个相对论为时间旅行提供了两种理论上的可能性。
崔:你觉得可信么?
李:你刚刚谈到了时间的压缩和延长,在狭义相对论中是合理的,这便是相对论的时钟延缓效应:动钟变慢、动尺变短。先问你一个问题,时间是怎样流逝的?
崔:时间以光速流逝。
李:一点不错。宇宙中任意时刻的影像,都是以光的形式向外发散的。人乘坐宇宙飞船去旅行,如果飞船以亚光速(或近光速)飞行,此时人的速度与光速的相对速度变小,人看到的影像移动变慢,时间的流逝也变慢;当飞船速度等于光速时,那么此刻人看到的影像是静止的,时间停止;当速度超过光速时,人可以追上过去向外发散的光——即过去的影像,所以此刻人可以看到过去的影像,时间倒流。
崔:就是要与时间赛跑;但是,乘坐什么工具能超越光速呢?!
李:因此,第一种形式的时间旅行便是:乘坐亚光速或超光速的宇宙飞船,前者能使人进入未来,后者将把人带回到过去。这里的时间机器是光速飞船。
崔:仅仅是幻想,充其量叫理想——以理想之,究竟还是假的。
李:在理论上,相对论的时钟延缓效应为恒星际旅行带来了福音。在考虑时钟延缓效应之前,即使宇宙飞船能够达到光速的水平,飞越恒星际空间所需的时间仍然是极其漫长的。例如,从太阳系出发, 到银河系中心大约要飞行3万年,到仙女星系(M31,属于河外星系)大约220 万年,到室女座星系团 (Virgo)大约要飞 6000 万年。人类弹指一瞬的短暂生命,显然无法完成如此漫长的星际旅行。再加上时钟延缓效应之后,一切都改观了。如果旅行的目的地是银河系中心,乘坐光速飞船的宇航员单程只需要20年,40年后可以返回到地球。
崔:不过别忘了,当宇航员回到地球时,地球上的日历已经翻过了整整 6 万年,一切的一切都改变了。
李:这便是狭义相对论的奇妙结果!既不可思议,也无人能推翻。
崔:目前为止,即便无法推翻它,也不能证明它有什么实际意义。
李:下面讲第二个科幻故事。我们在对话“暗淡蓝点”中提到了美国行星天文学家卡尔·萨根,他于20世纪80年代创作了一部重要的科幻小说——《接触》(Contact),其中两个至今仍然很火爆的主题是:外星生命、时间旅行。这部小说后来被改编为同名电影,由女影星朱迪·福斯特(Judie Foster,1962-)主演。故事中,一组科学家收到了一个来自更先进的外星智慧文明的无线电信息,指导人类在地球和相距26光年的天琴座阿尔法
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