时间旅行承载着无数人的梦想。
我们大多曾幻想,能够 “回到” 生命中的特定时刻,重新体验过往,从而修正自己或他人的人生轨迹,收获更好的结果。
时间旅行的概念源远流长,或许在几十年、甚至几百年前,当我们的祖先因一时冲动做出错误行为,导致意外后果,并幻想一切能变得更好时,时间旅行的幻想便已萌芽。
尽管当时他们并未明确提出 “时间旅行” 的概念,但这已然为时间旅行的幻想埋下了种子。
随后,作家们开始发挥想象,创造出各种方法,让故事中的主角得以预见甚至进入未来世界。
赫伯特・乔治・威尔斯笔下的时间机器,更是开启了现代人类对时间旅行的遐想,让我们觉得探索时间就如同探索另一个空间维度一样,只要制造出能穿越时间的设备,就如同乘坐远洋班轮前往另一个大陆那般简单。
从理论上来说,时间旅行机器或许能通过某种方式使时空弯曲,形成一个循环。
旅行者从时空中的某一点进入这个循环,再从过去或未来的另一点离开。
至于机器实现这一效果的具体方式,科学家和作家们有着不同的设想。有人设想利用具有 “负能量密度” 的奇异物质,这种物质会朝着推动它的力的方向移动。
当达到临界速度限制时,总行程时间会变为负数,我们便能回到过去。但在这种情况下,会出现旅行者的两个版本,且二者往往会相互毁灭,其中一艘飞船由奇异的 “负物质” 构成。
劳埃德还给出了时间旅行方程,要实现时间逆向旅行,航天器的速度必须超过特定值,这个值与行星相对地球的速度以及光速有关。
长期以来,黑洞一直是 “顶级自然时间机器” 的有力竞争者。
黑洞是密度极高的奇点,连光都无法逃脱它的引力。已故的斯蒂芬・霍金博士提出,若宇宙飞船上的宇航员能绕着黑洞的视界飞行(光粒子无法返回的临界点),他们经历时间的速度可能只有其他人的 50%。这意味着,相对于地球上的亲朋好友,这些宇航员将迈向未来。
另一种可能实现时间旅行的自然现象是宇宙弦。
宇宙弦是理论上的中空能带,可能从宇宙的一端延伸至另一端。如此庞大的物体蕴含着巨大的质量,其产生的重力可能会扭曲周围的时空。若宇宙弦真实存在,它们要么无限延伸,要么自我循环。
天文学家弗兰克・蒂普勒借鉴黑洞和宇宙弦背后的科学原理,提出了 “无限圆柱” 的构想。这个圆柱体重达 10 个太阳质量,每分钟旋转数十亿转。宇宙飞船围绕其进行紧密螺旋飞行,试图实现闭合的类时间曲线。然而,由于圆柱体需无限长,这一设想难以通过实验验证。
在爱因斯坦的广义相对论中,并未明确排除封闭的时间型曲线、时空隧道等概念。简言之,基于我们目前对物理学的理解,时间旅行是有可能的。假设其中一种时间旅行方式切实可行,且有时间旅行者踏上了这段人类历史上最令人难忘的旅程,那么我们很快就会面临各种时间旅行悖论。
最为著名的当属 “祖父悖论”。
在科幻文学和电影中,我们对这个悖论并不陌生。其核心内容是,有人回到祖父或外祖父母尚在婴儿时期,将他们杀害(或意外导致其死亡)。
但这样一来,悖论便产生了:若祖先在孕育父母之前就已离世,那么时间旅行者又怎么可能存在并进行时间旅行呢?
针对这一悖论,理论物理学家提出了几种解释:一是时间会以某种方式自我保护,阻止人们杀害自己的祖先;二是即便成功杀害祖先,当回到现在时,会发现创造了一个自己从未出生过的新的平行时间线;三则涉及到平行宇宙的概念。
美国理论物理学家西奥多・波尔金斯基提出了另一个悖论。
设想将一个球扔进虫洞,球穿越虫洞(时空隧道)后,会在被扔进虫洞之前就出现,并撞击自身,阻止自己进入虫洞。俄罗斯物理学家诺维科夫在 20 世纪 80 年代提出 “自我一致性原则”,认为虽然时间旅行是可能的,但时间旅行悖论不会发生。
短篇小说《雷霆之声》给出了时间轴腐败假说的实例,这是 “蝴蝶效应” 在时间旅行领域的体现。在故事中,时间旅行者在侏罗纪时期不小心踩死了一只蝴蝶,当团队回到现代时,发现人类从未进化。
此外,还有 “宿命论” 悖论。在这种悖论中,时间旅行者回到过去试图阻止某一事件发生,却恰恰成为了该事件的起因,形成了时间因果循环,即 A 导致 B,B 又导致 A。这种因果循环在《宿命》《时间旅行者的妻子》《环形使者》及《12 只猴子》等电影中均有体现。
与之相关的是 “起源悖论”。
例如,时间旅行者(可能是时间机器的发明者)回到过去,将时间机器的设计方案交给过去的自己。
如此一来,问题便出现了:这些设计方案究竟是何时产生的?时间旅行的行为抹去了方案的起源。类似地,当时间旅行者回到过去试图撤销某些事情时,也会引发悖论。
比如,回到 1889 年杀死婴儿时期的阿道夫・希特勒,以阻止其暴行。但如果成功了,就消除了回到过去的初衷,因为没有希特勒,也就没有理由去杀他。
许多理论家认为,借助相对论和超光速旅行的方法,未来的时间旅行很有可能实现。
然而,由于存在诸多悖论,回到过去可能面临重重阻碍。或许有一天,宇航员能够通过虫洞穿越时间,或在黑洞的活动视界附近停留,实现时间旅行。目前,我们能做的,便是持续思考和探索这一充满魅力的课题。
事实上,我们每个人都是时间旅行者,正不断迈向未来。严格来说,现在并不真正存在,因为我们总是在对已经发生的事件做出反应或观察。这是由于我们的感官感知与大脑的认知和解释之间存在时间差,我们的思维实际上生活在过去,同时又在不断预测未来。