也里.齐然尔曼 戴维.齐然尔曼
运动物体接近光速会出现令人费解的现象。对随光一起旅行的任何物体和人员来说。时间慢了下来。这是爱因斯坦的狭义相对论的部分内容,利用原子钟进行的实验证明了这一点。并非只有时钟减慢,化学反应和生物过程也减慢了。这一现象叫时间膨胀。运动速度和时间变化不是简单的线性关系。光速降到一半或四分之一时,时间变化率并没有分别降到一半或四分之一。只有速度十分接近光速时,时间膨胀才明显。时间膨胀成为现实,令人惊叹不已。速度十分接近光速时,空间旅行者衰老的速度是没有进行旅行的人的千分之一或万分之一。在地球上已过去了10万年,而我们的空间冒险者也许只长了10岁。地球上已经历数代沧桑,文明已经历多次兴衰,冰期出,现又消失多次。这位空间冒险者在空间仅度过10年。人类在时间膨胀中生活,生命好像暂时停止了,实际上能够到遥远的恒星和其他星系中旅行。最主要的障碍是我们无法达到光速。
时间膨胀不仅为探索人类能力所不能及的宇宙提供了方法,它也是一种时间旅行(一种科学幻想活动,指人离开现在而置身于未来或过去——译注)。如果空间旅行者能活万岁,那么他们不就在未来旅行吗,体验未来吗?毕竟,他们在“过去”的9920年前就去世了(假定人的壽命为80岁)。
我们假定,时间膨胀的现象不是时间旅行——既不是未来时间的一部分,也不是过去时间的一部分。我们都知道即使用光速旅行也需要时间,旅行做不到即刻到达。例如,光从月球到地球需要1秒多钟。阳光到达地球需要约8分钟。半人马座比邻星的光到达地球需要4.2年,M104星系的光到达地球,需要4000万年。我们抬头看到的月亮是1秒多钟之前的月亮,太阳光是在8分钟前出现的,半人马座比邻星闪烁的光是4.2年前的。用功能很强的望远镜看到的M104星系发出的光是4000万年前的。我们所见到的一切都是过去的。我们生活在过去。如果太阳突然爆炸并消失,我们仍能看到它在空中又持续闪耀8分钟。在这8分钟内,我们仍受到其重力的影响。
反之亦然。任何人从M104星系来看地球,他所看到的是4000万年前的情景。
如果我们的光学望远镜的能力无穷大,对过去能看到多远,宇宙的外缘约为150亿光年之遥,即我们能看到这么远的过去。这是宇宙开始出现的时间,也就是常说的创世大爆炸。也没有比这更遥远的距离和过去了。事实上,当时尚不存在时间。回顾过去,我们看到的一切是炫目的白光,这种白光来自宇宙首次产生的光能。从技术上说,白光出现时间是在创世大爆炸之后约30万年,这一点是站得住的。我们确实无法超过白光的范围去看清楚每件事物的开始(天文学家所说的注意到“宇宙的边缘”时,并非指那么远。他们指的是创世大爆炸后的10亿—一20亿年间,首批恒星和星系的形成)。
假定有一颗围绕M104星系中的某颗恒星运行的行星。这是一颗反射能力很强的行星,其表面是特别光滑和闪光的岩石。我们—称之为镜子——x行星。假定地球上的天文学家已经发明了功能强大的大型光学望远镜来收集镜子——x行星反射的光。就象您从镜子中看到自己的形象一样,地球上的天文学家把望远镜对准镜子——x时,能看到自己的反射的形象。但镜子——x必须是4000万光年之遥。光从地球到达镜子——x需要4000万年,然后从镜子——x到达地球又需要4000万年,这就是8000万年时间。
天文学家无法看到自己的反射形象;他们只能看到地球上到处出现的恐龙。那不是侏罗纪公园。
看到过去事物这种现象不是时间旅行。一些理论物理学家认为我们能够在时间上回到过去,但极其复杂,要设计出旋转黑洞、白洞、虫孔和超级绳索,能量比整个宇宙的能量可能还大。这肯定不是很近的将来会出现的技术,但现在可以作出大量的设想。