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文｜晓南 6 IS TIME TRAVEL POSSIBLE?第六章：时间旅行真的可能吗？【笔者按：本章内容也是相当繁杂，各种理论和观点的探讨眼花缭乱，为了不让吃瓜群众们头晕目眩，在本章小编只把开头、结尾和部分中间内容翻译一下，应该就足以让大家了解霍金的主体观点了。】 “在科幻作品中，时空扭曲是一件司空见惯的事，它们被用于快速周游银河系或者穿越时光的太空旅行。确实，今天的科幻时常变成明天的现实，那么，前述这种关于时间旅行的幻想又有多大机会成为明天的现实呢？ 时空能够被弯曲或扭曲，其实是人们新近才有的想法。曾经在长达2000年的时间里，欧几里得几何公理一直被世人公认为是不证自明的。在学校里被要求学习过几何学的人都会记得，欧几里得几何公理的推论之一就是三角形内角之和是180度。 但是，人们从上个世纪开始意识到，还可能存在着其它形式的几何学，在那些几何学里三角形内角之和不一定是180度……” …… “这个例子表明，我们不能根据那位古希腊先贤(欧几里得)思想中的第一性原则来推断这个世界的几何结构，而是不得不通过测量并以实验的方式来探明我们所生活于其中的空间的几何结构。然而，虽然这样一种能够用来描述弯曲空间的方法早在1854年即由德国的波恩哈德·黎曼创立了，但是在此后长达60年的时间里它仅是作为一门数学而存在。虽然它能够描述一种存在于抽象之中的弯曲空间，但是人们想不出会有什么原因让我们生活于其中的物理空间成为弯曲的。这个原因直到1915年爱因斯坦提出广义相对论时才出现。 作为一次人类的知识大革命，广义相对论改变了我们对宇宙的看法，它不仅是一种关于弯曲空间也是一种关于弯曲或扭曲时间的理论……” …… “所以，我们做时间旅行所需的全部家当就是一艘跑得比光还快的宇宙飞船，但是很不幸，爱因斯坦在同一篇论文里也同时证明，随着把飞船加速到越接近光速，所需要的火箭动力就越大，因此把飞船加速到光速以上就需要无限多的能量。 爱因斯坦1905年的论文似乎排除了通过时间旅行回到过去的可能性…… 到了1915年，爱因斯坦又证明，可以通过时空被它所包含的物质与能量所弯曲或扭曲的猜想来表述引力的作用，这个理论就是我们所知的广义相对论……” …… “……但是，自那时以后，又发现了其它一些明显更具合理性的容许时间旅行的解决方案。其中特别有趣的一个方案来自于所谓的弦理论，该理论包含两条彼此以非常接近但稍低于光速的速度互相移动的宇宙弦(cosmic strings)……” …… “所有证据都表明，在宇宙诞生于大爆炸的时候，并没有产生容许做回到过去的时光之旅的扭曲。由于我们没可能改变宇宙开始的方式，所以能否做时间旅行的问题就变成了我们接下来能否人为制造足够的时空扭曲从而让回到过去之旅成为可能的问题。我认为这是一个很重要的研究课题……确实它仍然是一个非常严肃的问题。既然广义相对论容许时间旅行，那么它是否容许在我们所处的宇宙中做时间旅行呢？如果不是的话，那又会是什么原因呢？” …… “与时间旅行紧密相关的就是迅速地从时空一处位移到另一处的能力。前面已经讲过，爱因斯坦证明，用火箭把宇宙飞船加速到光速以上需要耗费无限的能量，所以要想在合理的时间内从银河系一端到达另一端，唯一可行的办法似乎就是我们能够把时空扭曲到足以形成一根细管或者虫洞的程度……这种虫洞已经被严肃地认为是未来的文明有能力制造的……” …… “……于是，看起来，随着我们在科技上的进步，假以时日，我们是有可能采用其他方法制造出虫洞或者时空扭曲从而让回到过去的旅行成为可能的。如果真有这种事情发生的话，那就会产生一系列问题和难题，其中之一即是，如果在未来能够做时间旅行的话，为什么迄今都没有人从未来回到现在告诉我们时间旅行的奥秘呢？” …… “……另一方面，未来是开放的，所以(未来)我们有可能把时空扭曲到可以做时间旅行的程度，但是由于我们仅能在未来扭曲时空，所以我们将无法从未来回到现在或更早的时间。” …… “……这被称为年表保护猜想(Chronology Protection Conjecture)：物理学定律合谋阻止宏观层面上的时间旅行。” …… “有一种以M-理论著称的弦理论统一形式，这个理论最有希望把广义相对论和量子理论统一起来。根据该理论，时空应该是十一维而非我们体验到的四维。该理论认为，(我们宇宙中的)这十一维中的七个维度被弯曲到此狭小的空间里，以至于我们看不见它们；另一方面，余下的四个维度却相当平坦，就是我们平时所称的所谓时空。如果这个理论成立的话，那就使得把这四个平坦的维度方向与那七个高度弯曲或扭曲的维度方向混合在一起成为可能，而这将会给我们带来什么，我们尚不清楚，但是它的确带来了令人兴奋不已的可能性。 综上结论就是，根据现阶段我们的认知水平，并不能排除能够做快速时间旅行以及回到过去的可能性；它们也将会引起很大的逻辑困难，所以就让我们期冀将会有一个年表保护猜想定律来阻止人们回到过去杀死他们的父母。但是科幻迷们也大可不必就此灰心气馁，因为在M-理论中仍然存在着希望。” Is there ant point in hosting a party for time travellers? Would you hope anyone would turn up?有可能为时间旅行者举办一次派对吗？你会希望有人出现在这个派对上吗？2009年的时候，在我所就职的剑桥大学冈维尔与凯斯学院里，我确实为一部关于时间旅行的电影举办过一次时间旅行者派对，而且为了确保来参加派对的嘉宾是真正意义上的时间旅行者，我直到派对结束以后才发出邀请函。在派对开幕的那天，我满怀希望地在学院里坐等嘉宾的到来，但是最终还是一个人都没有来。我对此有点失望，但是并不意外，因为正如我已经证明的，假设广义相对论是正确的并且能量密度是正的，时间旅行就是不可能实现的。当然，假如我的这两个假设之中的任何一个已经被证明是错了的话，那我也是会感到开心的。 （待续） ————————————————————————- 对霍金遗作《对大问题的简明回答》的简要翻译(1) http://www.360doc.com/content/19/0312/13/40307874_820946143.shtml 对霍金遗作《对大问题的简明回答》的简要翻译(2) http://www.360doc.com/content/19/0313/09/40307874_821141505.shtml 对霍金遗作《对大问题的简明回答》的简要翻译(3) http://www.360doc.com/content/19/0314/08/40307874_821359881.shtml 对霍金遗作《对大问题的简明回答》的简要翻译(4) http://www.360doc.com/content/19/0315/08/40307874_821606815.shtml 对霍金遗作《对大问题的简明回答》的简要翻译(5) http://www.360doc.com/content/19/0316/20/40307874_822059329.shtml 微信朋友圈和公众号内开放转载，其它媒体转载请联系作者邮箱  |
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