探秘時(shí)間與空間

文|余姚市實(shí)驗(yàn)學(xué)校學(xué)生 蔡 煬

探秘時(shí)間與空間

文|余姚市實(shí)驗(yàn)學(xué)校學(xué)生 蔡 煬

如果一個(gè)人真的“返回過(guò)去”，并且在其外祖母懷他母親之前就殺死了自己的外祖母，那么這個(gè)跨時(shí)間旅行者本人還會(huì)不會(huì)存在呢？

“宇宙從何處來(lái)，又往何處去？時(shí)間究竟有沒(méi)有盡頭？”這是一位坐在輪椅上的大科學(xué)家向世界提出的問(wèn)題。斯蒂文·霍金，這位當(dāng)今世上毋庸置疑的物理界最高權(quán)威人士，一生最關(guān)心的莫過(guò)于兩件事，這也是我們平日里提得最多的兩件事——時(shí)間與空間。

記得小時(shí)候有一部熱播的日本動(dòng)漫叫作《哆啦A夢(mèng)》，劇中的主人公大雄有一只來(lái)自22世紀(jì)的機(jī)器貓。每當(dāng)大雄遇到困難時(shí)，機(jī)器貓總會(huì)拿出各式各樣的道具來(lái)幫助他，尤其是那臺(tái)時(shí)光機(jī)，最讓我們小朋友羨慕。有了它，我們就可以讓時(shí)間倒流，輕松地在各個(gè)時(shí)空之間穿梭，太刺激了。那種感覺(jué)在我幼小的腦袋里留下了深刻的印象，也引起了我的思考，時(shí)間與空間究竟是怎么一回事呢？

時(shí)間與空間有著相當(dāng)嚴(yán)格的定義。時(shí)間是人類用以描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程或事件發(fā)生過(guò)程的一個(gè)參數(shù)，確定時(shí)間，是靠不受外界影響的物質(zhì)周期變化的規(guī)律，例如月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)周期，地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)周期，地球自轉(zhuǎn)周期，原子震蕩周期等。而空間是具體事物的組成部分，是具體事物具有的一般規(guī)定。眼睛可以看到、手可以觸到的具體事物，都是處在一定空間位置中的具體事物，都具有空間的具體規(guī)定，沒(méi)有空間規(guī)定的具體事物是不存在的。

愛(ài)因斯坦說(shuō)，時(shí)間和空間是人們認(rèn)知的一種錯(cuò)覺(jué)。他在相對(duì)論中作出了較為完整的解釋。不管怎么說(shuō)，幾千年來(lái)，人們所熟知的時(shí)間與空間是較為嚴(yán)密的，但正如古人命名一種全新的事物一樣，我們對(duì)于如此抽象的概念光有理論上的認(rèn)知是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

1973年5月10日，美國(guó)密西根《迪博報(bào)》刊出一條消息：一天深夜，有個(gè)名叫勞拉的女士下班后步行回家，她抬頭看看月亮，心中想起了登月的宇航員。當(dāng)她的視線再回到地上時(shí)，只見(jiàn)周圍的環(huán)境都不是她熟悉的了?！斑B人行道鋪著的地面都不見(jiàn)了?！眲诶f(shuō)，“我走上了一條磚鋪的小路?！彼劦搅硕霹N的香味。向前走，她看到了一個(gè)花園，里面坐著一男一女，都穿著“老式的衣服”，在凳子上交談著。她想讓他們知道她的存在，這時(shí)，一只狗從樹(shù)叢中竄出來(lái)，狂吠不停。那個(gè)男人抬頭看看，又叫狗安靜下來(lái)。勞拉這才知道他們看不見(jiàn)她，而她卻能聞到花香。正當(dāng)她再回頭的時(shí)候，身邊又回到了原有的環(huán)境。在這之后，她再也沒(méi)有遇到那晚的場(chǎng)景，沒(méi)有人可以解釋這件事，或許是勞拉短暫地越過(guò)了時(shí)間或空間？

在我們大多數(shù)人看來(lái)，時(shí)間就是時(shí)間，用小學(xué)老師的話來(lái)說(shuō)就是時(shí)間老公公對(duì)誰(shuí)都是公平的?？墒?，偶爾也會(huì)有像勞拉一樣的人，跨越時(shí)間，進(jìn)入另一個(gè)地方或另一維空間，如果我們認(rèn)同這類事情的發(fā)生確如所說(shuō)的那樣，我們所持的常理就被完全推翻了。持懷疑論的人通常會(huì)不假思索地說(shuō)，所有這類事全是胡說(shuō)、幻覺(jué)、誤解或是愚昧無(wú)知，說(shuō)其中沒(méi)有一件是不能用自然科學(xué)來(lái)解釋的。另一些人則沒(méi)那么肯定，他們宣稱，許多事例經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究，找不出任何合理的解釋。他們猜想這些可能是由于一些未經(jīng)證實(shí)但可以想象的原因所致——例如，時(shí)間和空間偶爾會(huì)有裂縫，人或物可能從這種縫隙中穿過(guò)去。

這就聯(lián)系到了機(jī)器貓的時(shí)光機(jī)上。那么，時(shí)空旅行真的可以實(shí)現(xiàn)嗎？早在20世紀(jì)，偉大的科學(xué)先驅(qū)愛(ài)因斯坦就深刻地思考過(guò)這個(gè)問(wèn)題。他為自己開(kāi)辟了探究時(shí)間與空間之謎的新途徑。他的研究成果就是那部幼兒園小朋友都聽(tīng)說(shuō)過(guò)，但連博士生導(dǎo)師都很難理解的《相對(duì)論》。對(duì)于時(shí)空旅行，他用假想加理論依據(jù)告訴世人一個(gè)否定的答案。愛(ài)因斯坦堅(jiān)稱：光，是自然界中的絕對(duì)速度，宇宙中沒(méi)有任何東西能比光快。于是狹義相對(duì)論中給出了這樣的推斷：如果一個(gè)人或任何其他物體能夠以接近光的速度旅行，那么時(shí)間就會(huì)膨脹。換句話說(shuō)，時(shí)間就會(huì)慢下來(lái)。當(dāng)我們的速度與光速相等時(shí)，時(shí)間幾乎停止了。也就是說(shuō)，要想進(jìn)行時(shí)間旅行，就必須超過(guò)光速，顯然，在愛(ài)因斯坦的字典里這是不可能的。

那么，時(shí)空旅行就不可能了嗎？科學(xué)的腳步是不會(huì)那么輕易停下的，這才有了宇宙蟲(chóng)洞，包括霍金在內(nèi)的一大批科學(xué)家都支持這一觀點(diǎn)。但到目前為止，宇宙蟲(chóng)洞僅僅存在于科學(xué)小說(shuō)和數(shù)學(xué)方程式里，沒(méi)有人可以真正證明，更沒(méi)有人能找出來(lái)。而且宇宙蟲(chóng)洞不是人們最終想要的時(shí)間機(jī)器，它只容許回到過(guò)去。不管怎么說(shuō)，時(shí)間旅行的具體方法在當(dāng)今科學(xué)水平之下是根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

其實(shí)，仔細(xì)想一想，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，假設(shè)存在時(shí)間旅行，那么我們的世界會(huì)變成什么樣子呢？這里有一個(gè)很著名的外祖母悖論。如果一個(gè)人真的“返回過(guò)去”，并且在其外祖母懷他母親之前就殺死了自己的外祖母，那么這個(gè)跨時(shí)間旅行者本人還會(huì)不會(huì)存在呢？這個(gè)問(wèn)題很明顯，如果沒(méi)有你的外祖母就沒(méi)有你的母親，如果沒(méi)有你的母親也就沒(méi)有你，如果沒(méi)有你，你怎么“返回過(guò)去”，并且在你外祖母懷你母親之前就殺死了自己的外祖母？物理界有一種解釋，稱為“平行宇宙”，即世界不止一個(gè)，而是有許多平行的世界存在，這個(gè)時(shí)候“外祖母悖論”就有了看似合理的解釋：一個(gè)人可以回到過(guò)去殺死自己的外祖母，但這將導(dǎo)致世界進(jìn)入兩條不同的軌道，一條中有那個(gè)人（即原先的軌道），而另一條中沒(méi)有那個(gè)人。這種解釋是相當(dāng)大膽的，但我們并不能否認(rèn)這種可能性?？蓺w根結(jié)底，以我們現(xiàn)在的認(rèn)識(shí)去了解一個(gè)如此虛無(wú)縹緲的概念，結(jié)果只可能和福爾摩斯面對(duì)四簽名一樣束手無(wú)策。但有一點(diǎn)可以肯定，那就是，時(shí)間的秘密終有一天會(huì)真相大白。

自生命誕生之初，人類便思索著一些宇宙之謎，如世界的創(chuàng)造、時(shí)間的本質(zhì)、人在宇宙中擔(dān)任的角色……為了了解這個(gè)世界，為了滿足人類欲將秩序強(qiáng)加于混沌之上的特殊要求，古人創(chuàng)造了神話與傳說(shuō)，把神秘的原始與現(xiàn)狀編成了可理解的時(shí)間與空間圖案。比如印第安人眼中的蜘蛛女的住處，就被稱為通往別的時(shí)空的門(mén)戶；希臘神話中的時(shí)間之神，無(wú)所不能；還有中國(guó)的《山海經(jīng)》中的種種關(guān)于時(shí)間、空間的記載。在很多人看來(lái)，這些都只是封建迷信的表現(xiàn)，但我不這樣認(rèn)為，也許我們偉大的祖先的確有獨(dú)到的見(jiàn)解，而正是他們的這種想法，才有了后人不懈的追求。

19世紀(jì)末，以經(jīng)典力學(xué)、熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、電磁場(chǎng)理論為主要內(nèi)容的物理學(xué)形成了完整的科學(xué)體系，自然界中的各種物理現(xiàn)象幾乎無(wú)一不能用它們來(lái)解釋。為了慶祝新世紀(jì)的到來(lái)，在1900年英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的新年慶祝會(huì)上，那個(gè)著名的物理學(xué)家、享有“開(kāi)爾文勛爵”稱號(hào)的威廉·湯姆孫自信地宣稱：科學(xué)的大廈已經(jīng)基本完成，未來(lái)的物理學(xué)家只需做一些修補(bǔ)工作就可以了?？稍谒蟮囊粋€(gè)世紀(jì)，普朗克提出了量子理論，愛(ài)因斯坦寫(xiě)下了相對(duì)論，兩者幾乎將整個(gè)科學(xué)界重新“洗牌”。既然前人可以如此，我們?yōu)槭裁淳筒恍校课蚁嘈?，在你我孜孜不倦的探索下，終會(huì)有一天，世界盡在我們的掌握之中，時(shí)間與空間的難題注定會(huì)被解決。