去往未來(lái)的方法

穿越時(shí)間之門去到未來(lái)世界，也許并沒(méi)有你想象的那樣遙不可及。

科幻小說(shuō)最刺激、最富有想象力的主題之一，莫過(guò)于穿越時(shí)空了。那么，現(xiàn)實(shí)生活中能否實(shí)現(xiàn)時(shí)間旅行呢？

2009年6月，英國(guó)著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金舉辦了一場(chǎng)“時(shí)間旅行者”的聚會(huì)。這是一次特別奇怪的聚會(huì)，因?yàn)榛艚鹗窃诰蹠?huì)結(jié)束一年后才發(fā)出請(qǐng)柬，所以只有來(lái)自“未來(lái)”的賓客才能知道這次聚會(huì)的舉辦地和時(shí)間，也就是說(shuō)霍金邀請(qǐng)的賓客來(lái)自未來(lái)。但直至聚會(huì)結(jié)束，也沒(méi)有任何客人出現(xiàn)。

霍金稱，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論認(rèn)為扭曲的時(shí)空可以讓人回到過(guò)去，但時(shí)空扭曲產(chǎn)生的輻射可能毀掉太空船甚至?xí)r空本身。通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，霍金認(rèn)為人們要想回到過(guò)去的時(shí)空旅行是不太可能的。即使有可能，也要等到人類發(fā)明出真正穿越時(shí)空的時(shí)間機(jī)器。

看來(lái)，回到過(guò)去是不可能了，那么去往未來(lái)世界呢？這或許是截然不同的兩種“穿越旅行”。有些研究人員認(rèn)為從物理角度上穿越時(shí)間去未來(lái)世界是可行的。

當(dāng)然，從某種程度上來(lái)說(shuō)，我們每個(gè)人都是時(shí)間的旅行者，因?yàn)槲覀兌荚谘刂F(xiàn)在的時(shí)間一直往前走，從現(xiàn)在走向未來(lái)。而在科學(xué)上，有幾種方法或許能讓我們快速進(jìn)入未來(lái)世界。

這是去往遙遠(yuǎn)未來(lái)的最容易和最實(shí)用的方式——達(dá)到相當(dāng)相當(dāng)快的速度。因?yàn)楦鶕?jù)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論，當(dāng)你以接近光的速度行駛時(shí)，你相對(duì)于外界的時(shí)間就會(huì)慢下來(lái)。當(dāng)你如此快速到達(dá)某個(gè)地方后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)你只用了幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間，目的地已經(jīng)是幾十年之后了。

這不是一個(gè)猜想或思想實(shí)驗(yàn)，因?yàn)橐呀?jīng)有人做過(guò)類似的實(shí)驗(yàn)了。物理學(xué)家利用兩個(gè)原子時(shí)鐘（一個(gè)放在一架噴氣式飛機(jī)上，另一個(gè)則在地面上），證明了噴氣式飛機(jī)上的那個(gè)“飛行的原子時(shí)鐘”運(yùn)行得相對(duì)慢些。飛機(jī)上相對(duì)于地面流逝的時(shí)間慢，就意味著飛機(jī)上的人降落后穿越了一點(diǎn)點(diǎn)未來(lái)。

當(dāng)然，在飛機(jī)飛行的條件下，時(shí)間變慢的效果是微不足道的。但是如果你是在一艘宇宙飛船中，以90%的光速行駛，你所經(jīng)歷時(shí)間會(huì)比地球上的時(shí)間慢2.6倍。當(dāng)你的速度越接近光速，時(shí)間旅行成功的機(jī)會(huì)就越大。

目前，人類技術(shù)能實(shí)現(xiàn)的最快速度，是圍繞在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)旋轉(zhuǎn)的質(zhì)子們所擁有的速度。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的加速器能讓質(zhì)子加速到99.9999991%光速的“極限”速度。利用狹義相對(duì)論，我們可以計(jì)算出質(zhì)子的1秒相當(dāng)于日常地球的27777778秒，也就是11個(gè)月左右。

假死，暫停你的生命

另一種通向未來(lái)的方法就是暫停你的身體生命，然后在未來(lái)重新啟動(dòng)。

在自然界中，細(xì)菌的孢子可以在假死狀態(tài)下生存數(shù)百萬(wàn)年，直到當(dāng)溫度、濕度等條件適宜時(shí)，才再次啟動(dòng)新陳代謝，頑強(qiáng)復(fù)蘇。一些哺乳動(dòng)物，如熊和松鼠，也可以在冬眠期間減慢新陳代謝，大大減少它們對(duì)食物和氧氣的需求。

那么，人類也能這樣做嗎？

想要完全停止人類的新陳代謝，可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們目前的技術(shù)能力。不過(guò)一些科學(xué)家正在研究如何使人類進(jìn)入短期的“冬眠狀態(tài)”，至少可以持續(xù)維持幾個(gè)小時(shí)。你可別看不起“冬眠”的這幾個(gè)小時(shí)，如果是對(duì)于需要醫(yī)療急救的人（如心臟驟停），這些時(shí)間足夠令他們抵達(dá)醫(yī)院手術(shù)室了。

2005年，美國(guó)科學(xué)家將小鼠（不冬眠動(dòng)物）暴露于小劑量的硫化氫中，發(fā)現(xiàn)它們的新陳代謝減緩了，因?yàn)榱蚧瘹鋾?huì)和細(xì)胞受體中的氧結(jié)合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是小鼠的體溫下降到13℃，代謝速率下降了10倍。6個(gè)小時(shí)后，小鼠可以復(fù)活，并沒(méi)有出現(xiàn)任何不良影響。接著，科學(xué)家使用同樣方法對(duì)綿羊和豬進(jìn)行相似的實(shí)驗(yàn)，然而實(shí)驗(yàn)失敗了，說(shuō)明這種方法可能不適合體型較大的動(dòng)物。

此外，還有另一種減緩新陳代謝的方法，即用低溫的生理鹽水溶液代替血液，誘導(dǎo)動(dòng)物出現(xiàn)“低溫休眠態(tài)”。美國(guó)賓夕法尼亞州的匹茲堡市的學(xué)者曾在豬的身上成功實(shí)驗(yàn)，目前正在進(jìn)行人體臨床試驗(yàn)。

引力越強(qiáng)時(shí)間就越慢

這個(gè)方法也受到了愛(ài)因斯坦的啟發(fā)。根據(jù)他的廣義相對(duì)論，如果你感覺(jué)到的引力越強(qiáng)，時(shí)間走得就越慢。例如，當(dāng)你靠近地球的中心，引力的強(qiáng)度會(huì)增加。你腳部所用的時(shí)間就會(huì)比你的頭部要慢（腳部的引力更強(qiáng)）。

其實(shí)這種方法也被實(shí)驗(yàn)過(guò)了。2010年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）的物理學(xué)家將兩個(gè)原子時(shí)鐘放在貨架上，其中一個(gè)的位置比另一個(gè)的高出33厘米，然后測(cè)量它們滴答作響的速率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)原子時(shí)鐘行走的速率是不同的，位置較低時(shí)鐘因?yàn)橐β詮?qiáng)，所以它走得慢些。

如果要去往遙遠(yuǎn)的未來(lái)，我們則需要的是一個(gè)引力非常強(qiáng)大的區(qū)域，比如黑洞。你越接近黑洞表面，時(shí)間走得越慢。在《星際穿越》這部電影中就有這種情況，電影里黑洞附近的行星上的一個(gè)小時(shí)相當(dāng)于地球的7年。

不過(guò)根據(jù)該影片的科學(xué)顧問(wèn)的說(shuō)法，這種情況非常極端，對(duì)我們的宇宙來(lái)說(shuō)是不太可能的。而且，利用黑洞引力穿越是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的行動(dòng)，因?yàn)橐坏┠阍竭^(guò)和黑洞的邊界，你將永遠(yuǎn)無(wú)法逃脫黑洞的“魔爪”。

假設(shè)我們?nèi)祟惏l(fā)明了一種技術(shù)能將人們送往相當(dāng)遠(yuǎn)的距離，到達(dá)黑洞附近（最近黑洞離我們可能約有3000光年），然后再利用黑洞進(jìn)入未來(lái)?？墒牵章眯羞^(guò)程中所延緩的時(shí)間，都已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于通過(guò)繞著黑洞本身所延緩的時(shí)間了。

不管怎樣，這種方法帶有巨大的風(fēng)險(xiǎn)，和所產(chǎn)生的效果不成正比，所以不太值得我們利用它穿梭到未來(lái)。

利用光束

最后一種方法，是由美國(guó)物理學(xué)家羅恩·馬利特提出的。一般我們認(rèn)為時(shí)間是一條直線，從過(guò)去走到現(xiàn)在，再?gòu)默F(xiàn)在走向未來(lái)。但馬利特認(rèn)為，如果空間能被足夠的外力扭曲，那么時(shí)間也能扭曲成圈，這樣我們就能時(shí)間旅行了。

他的靈感是利用光，制造一個(gè)以光為基礎(chǔ)的時(shí)間機(jī)器——利用高能的漩渦狀圓柱體光束來(lái)激活和扭曲時(shí)間的結(jié)構(gòu)。理論上，任何掉進(jìn)旋轉(zhuǎn)圓柱體內(nèi)的東西，其空間和時(shí)間都會(huì)被延遲，就有機(jī)會(huì)穿越時(shí)間回到到過(guò)去或去往未來(lái)。

2000年，馬利特發(fā)表了該理論，并且一直籌集資金，希望能以實(shí)驗(yàn)來(lái)證明這個(gè)理論（其中包括將中子投到旋轉(zhuǎn)激光器里），其研究仍在繼續(xù)。不過(guò)，他的想法并沒(méi)有得到物理學(xué)界其他科學(xué)家的認(rèn)同。

時(shí)空蟲(chóng)洞——能否穿越時(shí)空

利用蟲(chóng)洞實(shí)現(xiàn)時(shí)空穿越是科幻小說(shuō)中最常見(jiàn)的場(chǎng)景了，而廣義相對(duì)論也說(shuō)明了宇宙中可能存在的“捷徑”，物體通過(guò)捷徑可以在瞬間進(jìn)行時(shí)空轉(zhuǎn)移，這條捷徑就是蟲(chóng)洞。

1916年，奧地利物理學(xué)家路德維?！じトR姆首次提出蟲(chóng)洞這個(gè)概念，1930年愛(ài)因斯坦及納森·羅森在研究引力場(chǎng)方程時(shí)做出假設(shè)，認(rèn)為通過(guò)蟲(chóng)洞可以做瞬時(shí)的空間轉(zhuǎn)移或者時(shí)間旅行。它或許能縮短十億光年以上的空間距離，或者穿越到時(shí)間上的不同點(diǎn)。

許多物理學(xué)家（包括史蒂芬·霍金）認(rèn)為蟲(chóng)洞會(huì)在量子尺度上不斷地出現(xiàn)和不斷地消失，它比原子要小得多。根據(jù)量子理論，我們可以“捕捉”到一個(gè)蟲(chóng)洞，并令它膨脹到人類體型的尺度——這需要聚集大量的能量，但這些能量可能最終會(huì)“摧毀”蟲(chóng)洞，導(dǎo)致無(wú)法穿越時(shí)空。

這就是廣義相對(duì)論和量子力學(xué)之間的不相容性，因此想要以蟲(chóng)洞這條捷徑進(jìn)行時(shí)間旅行，科學(xué)家們需要花時(shí)間去研究廣義相對(duì)論和量子理論之間的問(wèn)題。

目前，還沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明蟲(chóng)洞的真實(shí)存在，“蟲(chóng)洞”仍是一種假設(shè)，但科學(xué)的進(jìn)步離不開(kāi)大膽的假設(shè)。