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如果月亮星星都消失 而且只有一个假太阳 | 载物杯科普征文作品

 方竹云天图书馆 2017-07-18

■王凯祥/文


如果有一天,突然星星和月亮都消失了,人造卫星都掉下来了,天上悬挂着的太阳只是个假像。地球被装进了笼子里,笼子内的一年等于笼子外的一亿年,考虑到真太阳的寿命还有四五十亿年,地球最多能存在四五十年了。卫星、网络、直播电视都没有了,尖端军事科技成了废铁,唯一的信息来源是收音机的微弱信号,你会怎么办?是随着失序的世界陷入末日恐慌;还是不以为然,继续混沌度日;或是拼劲全力去追求真相,拯救人类?  



上述神奇的场景出现在2006年雨果奖最佳长篇小说——《时间回旋》中,这部神作,让时间变的陌生,既带来毁灭,也带来希望。书中的力量设定和作者的无穷想象力都给我带来极大的震撼。


书中力量最强大的假想生物智能,也就是用时间回旋罩住地球的外星人,实际是冯诺依曼机器人。这些原本在小行星的采矿坑道里默默工作的机器人能够自我繁殖,数量以指数倍递增,在复制过程中还能产生偏差。通过环境选择性,聚集在一起,最终演变成构后成了一个横跨全宇宙的智能体。


这些智能体能用罩子把将要灭绝的星球罩起来,使内外的时间流动不一致,等于是这个文明放入一个时间的保温瓶中。等到条件成熟的时候,再把罩子撤掉,用一个传送门将罩子里的星球和一颗新的星球连接起来,使得该星球的生物获得拯救。他们也顺势收割了该星球的科技,变得更加强大。


比如书中的地球,因为太阳加速燃烧,时间梯度极速改变,而变得不再适合人类居住。被罩起来后,人类利用时间差(罩内一年,罩内一亿年)来种植文明,他们用火箭将微生物发射到火星,然后等上几年(火星上是几亿年),火星生命已经进化到能开着飞船来寻找人类的程度了,并种植出来比地球还高级的生物文明。


书中的人类天才杰森就是用火星药物进行了第四年期改造而治愈了不治之症活了下来。为了探寻时间回旋的真相,他又用火星药物改造了自己的神经系统,把自己变成一种能跟冯诺依曼机器人沟通的“生物体”,从而解开了假太阳、时间回旋、假想生物智能的所有谜底。


我最感兴趣的点是“内外时间流速不一致”和“星球之间有传送门”,在现有物理学知识的框架下能不能实现。




先说“内外时间流速不一致”


根据爱因斯坦相对论的解释,当一个有质量的物体体积趋于0时,其引力会达到无法想象的地步,从而改变空间,导致光都无法在其空间里逃避,进而形成时空扭曲。这种时空扭曲现象最近已经被科学家们在中子星附近观测到,中子星是目前人类在宇宙中可以观察到的天体中密度最大的一种。


现在物理学家们也已经发现了一种方法来放慢光而无需接触或拦截它,只需要通过让光在穿过空间时变得“扭曲”就行。2015年,苏格兰的格拉斯哥大学领导的研究小组是把光子送入一个真空“隔层”之中,进而改变了光子的物质形态并减缓它们的速度。2016年,菲律宾大学国家物理研究所的一个团队又发现了一种新的方式可以“放缓”光速,只需使光变得扭曲。他们可以改变拉盖尔-高斯光束(简称LG光束)的角动量而无需直接干涉它们,这证明了光慢了下来。


《时间回旋》中,时间透析膜外太阳由于加速燃烧,时间梯度极速加快。这点或可存在,因为像银河系这样巨大的星系所自转所产生的引力场,对内部时空扭曲所造成的影响是无法估计。罩住地球使其时间流速不受太阳波动的时间透析膜,就可能是一个能扭曲地球时空的“真空隔层”。


再说“星球之间有传送门”


《时间回旋》里的传送门被描述成是一个磁场通道,是一个可以连接两个星球的不同空间,只有在特定的角度和时间才能进出。这很容易让人想到“虫洞”。在物理学上,虫洞最早是一个广义相对论的概念,是指宇宙中可能存在的连接两个时空不同区域的狭窄隧道。


根据理论假设,物质有可能能够通过虫洞实现瞬时的空间转移或者时间旅行。但是,直到今天,人类还没有观测到虫洞存在的证据。理论上讲,要形成能够通过一个人或一艘飞船的虫洞,需要一种具有负质量的奇异物质;或者长度贯穿整个宇宙、引力像黑洞一样强大、却比原子还细的宇宙弦;或者半径在1光年以上的黑洞。(太小的黑洞所形成的虫洞,会受到穿过其中的物质的微扰,迅速关闭。至少要这个尺度的黑洞形成的虫洞,才能扛得住人体大小的能量扰动。可惜,这仅仅是理论上存在的概念,目前并没有在宇宙中自然存在。


当然,从量子力学角度看,通过发展量子纠缠信息技术,实现瞬间超远距离传输,也是一种可能性。我们需要提前分配一对纠缠态,然后再传输两比特的经典信息就可以传输一个量子态了,但从整个物理过程中看,我们最快能实现的传输速度是近光速传输。


目前,物理学家早已经实现了单量子态的传输,但是实现单个量子态的传输需要的实验设备非常复杂。一个人包含大概1029 个粒子,要同时传输这些量子态,实验难度远远超出想象。瞬间传输一个人所需要传递的经典信息量也是天文数字,假设我们需要在 10 秒内传输一个人,就需要在 10 秒钟内传输完目前人类需要 1 亿年的时间才能达到的信息传输量,这在目前的信息技术条件下几乎不可能实现。


所以,“内外时间流速不一致”和“星球之间有传送门”两者神奇的现象,虽然可以用物理学和天文学知识做出解读,但是目前仍旧很难实现。不过,科幻作品存在的一个重要意义就是为科学研究大开想象之门。也许未来某一天,人们对宇宙探索的更多了,书中的设想真的就实现了呢。


最后送给大家书中的一句话:如果生活中唯一能做的事,就是想办法找到足够的食物,喂饱自己和家人,对月亮星星还需要懂那么多吗?



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