時間簡史入門
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huhao_18 提交日期：2006-12-28 16:53:00
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前些天問過錢老師，曾老師還有王師兄，問他們是否看過霍金的時間簡史。他們都說沒看過，但手頭都有一本。于是，我打算做這么一個工作，簡單介紹一下時間簡史的內(nèi)容，讓沒看過時間簡史的人對它有個直觀的印象。
時間簡史這本書涉及的內(nèi)容是很多的，包含了物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)的各個方面，在內(nèi)容上涉及到時空的相對性、宏觀天體、微觀粒子，像質(zhì)子、夸克等，還有黑洞、蟲洞等一些很有吸引力的概念。但是，盡管它涉及的內(nèi)容非常豐富，但還是有根主線在里頭，即這本書主要試圖解決的是世界起源問題。這是全書的目的所在，其他的只是這一目的的基礎(chǔ)和準(zhǔn)備工作而已。討論世界起源，這似乎到了哲學(xué)領(lǐng)域。世界起源是哲學(xué)討論的最多的問題。西方對于這一問題的討論可追溯到古希臘。然而，霍金并不從純思辯的角度進(jìn)行闡述，他對哲學(xué)的最根本問題也沒有進(jìn)行刨根問底式的深究，只是利用已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的推理和猜測。他的學(xué)說主要是建立在客觀事實的基礎(chǔ)上的，可以說是對客觀事實的描述。當(dāng)然，他對哲學(xué)的基本問題也不是沒有考慮過，例如他問到假如世界有一開端，那么在開端之前又是什么呢？只是他沒有進(jìn)行過多的推論，猜測。他在這方面是存而不論的。
我準(zhǔn)備從以下三個方面簡單介紹時間簡史：
一、 時空的相對性與速度
（一） 空間的相對性
從亞里士多德開始，世人就一直認(rèn)為時空是絕對的。何謂絕對的空間？絕對的空間是指空間的存在和測量是無條件的，世界上存在一個統(tǒng)一的空間標(biāo)準(zhǔn)，只要某物的速度一定，在一段時間內(nèi)，不管在何種情況下，它所走的距離都相同。亞里士多德還提出，物體的初態(tài)是靜止的，只有在受到力的作用下才運動，也就是說，力是改變物體運動狀態(tài)的作用。
然而，后來牛頓卻提出，空間是相對的，即某物體速度一定，在一段時間內(nèi)，相對于不同速度的另一物體，它們間的距離并不相同。例如一輛火車以１００米／秒的速度行駛，一個人在火車垂直上跳，從開始跳到落下總共花了一秒鐘。那么，對于他本人來說，他沒動，還在原地；但對于一個在路邊的人來說，情況就不同了，那個人已經(jīng)走了一百米了。所以距離對于不同速度的人來說是不一樣的。這說明世界上并沒有一個統(tǒng)一的空間標(biāo)準(zhǔn)，空間是相對的，而不是絕對的。它第一次打破了時空的絕對性。
牛頓進(jìn)而提出，物體初態(tài)并不是靜止，而應(yīng)該是勻速直線運動，這當(dāng)然是他通過實驗進(jìn)行推測的結(jié)果，并不是主觀想象得來。世界存在靜止，靜止只是多種力平衡的結(jié)果。力只改變物體的速度，不僅僅改變物體的運動狀態(tài)。牛頓的這一觀點在哲學(xué)上可謂是意義深遠(yuǎn)，他改變了亞里士多德對力的定義，也突破了亞里士多德關(guān)于世界初態(tài)是靜止的觀念，用科學(xué)的方法論述了現(xiàn)象界物質(zhì)運動的絕對性。
（二） 時間的相對性
牛頓的空間相對性被大家認(rèn)可后，不管是牛頓還是其他科學(xué)家，都認(rèn)為空間是相對的，但時間是絕對的。時間是獨立的，跟空間沒有任何關(guān)系。何謂絕對的時間？絕對的時間是指時間的間隔和測量都是無條件的，世間有一個統(tǒng)一的時間標(biāo)準(zhǔn)：測量兩個事件之間的間隔，只要用好的鐘，不管誰去測量，這個時間都一樣。
然而用經(jīng)典的牛頓力學(xué)去解釋光速的時候，它與實驗測量的結(jié)果產(chǎn)生矛盾。由于空間是相對的，因此當(dāng)我們測量某物體的速度時，必須先指定一個參照物，也就是說，我們測得的速度都是相對于某物的速度。參照物的速度不同，則最終測得的速度也不一樣。我們拿觀測者當(dāng)參照物：假如觀測者是靜止的，一物體以５米／秒的速度朝他運動，那么對觀測者而言，物體運動速度為５米／秒；假如觀測者也以１米／秒的速度朝物體運動，則他觀測到的物體的速度就只有４米／秒了。這就是相對速度。觀測者自身的運動速度將影響測量的結(jié)果。然而實驗的結(jié)果是，無論觀測者運動多快，他們測量的光速都一樣。也就是說，光速相對任何的參照物速度都一樣，或者說光速沒有參照物，它的速度是絕對的、恒定的，無論光源的速度多大，也不管觀測者與光源的相對速度多大。這怎么解釋，這樣的矛盾怎么克服？這只能求助于時間的相對性了。這個地方不好理解。概括地說，速度等于空間距離除以時間間隔。而空間的距離和時間的間隔必須相對同一個參考系。經(jīng)典牛頓力學(xué)之所以解釋不通，是因為他們把相對性的空間距離除以相同的時間，所以得出不同的速度。實際上應(yīng)該用相對性的空間距離除以相對性的時間，這樣得出的速度就一樣了。
相對于空間的相對性，時間的相對性難以理解多了。下面試舉幾例對相對時間加以理解：1、同時的相對性
同時并不是絕對的，而是相對的。絕對的同時，是指如果一個慣性系觀察到同時發(fā)生在不同地點的兩個事件，則在任何其他的參考系也應(yīng)觀察到這兩個事件同時發(fā)生。相對的同時，是指不同地點的兩個事件在某一個慣性系觀察是同時發(fā)生的，但在另外的參考系中觀察卻不一定同時發(fā)生。因此，要說明兩個事件是否同時發(fā)生，必須先指出相對于哪個參考系，否則就沒有意義了。
同時的相對性可用下例來理解：
甲乙丙三架飛機(jī)依次在地圖上自東向西飛行，甲機(jī)在左邊，乙機(jī)在中間，丙機(jī)在右邊。甲乙兩機(jī)的距離和乙丙兩機(jī)的距離相等，都等于５０萬公里。已知三架飛機(jī)的速度均為２０萬公里／秒。設(shè)定一參考系固連于地面，二參考系固連于飛機(jī)。若乙機(jī)左右同時發(fā)射激光炮（激光炮的速度是３０萬公里／秒），則有：
１） 在二參考系中，甲機(jī)和丙機(jī)同時被激光炮摧毀。
２） 在一參考系中，情況就不一樣了。由于乙機(jī)發(fā)射激光炮時，三架飛機(jī)仍在飛行，所以對甲機(jī)來說，激光炮與甲機(jī)同向運動，以１０萬公里／秒的相對速度向甲機(jī)飛去，經(jīng)過５秒鐘甲機(jī)被摧毀；而對丙機(jī)來說，激光炮與丙機(jī)相向運動，以５０萬公里／秒的相對速度向丙機(jī)飛去，經(jīng)過１秒鐘丙機(jī)就被摧毀。所以，在一參考系中觀察，丙機(jī)先于甲機(jī)被摧毀。
因此，在二參考系同時發(fā)生的兩個事件在一參考系卻先后發(fā)生。同時是相對的。
2、 先后、早晚的相對性
先后、早晚的概念也是相對的，必須指明相對于哪個參考系。再以上述飛機(jī)為例：
若乙機(jī)向左發(fā)比向右發(fā)射激光炮早一秒，則有：
１） 在二參考系中，甲機(jī)先于丙機(jī)被摧毀。
２） 在一參考系中，對甲機(jī)而言，如果仍然經(jīng)過５秒被摧毀，那么對丙機(jī)而言，則經(jīng)過２秒被摧毀，丙機(jī)先于甲機(jī)被摧毀。
因此，在不同的參考系中先后、早晚也是不一致的。先后、早晚也是相對的。
既然同時、先后都具有相對性，不難理解，時間是具有相對性的。
（三） 速度接近光速，時間真的可以延緩嗎？
可以！狹義相對論有一結(jié)論說，動鐘變慢。由孿生子佯謬可以進(jìn)一步推導(dǎo)：運動速度越快，時鐘走得越慢。一對孿生子，一個生活在地球上，一個生活在高速運行的宇宙飛船上。當(dāng)?shù)厍蛏线^了三十年后，孿生子見面時，兩個人都會發(fā)現(xiàn)：生活在地球上的弟兄明顯老于生活在宇宙飛船的那個。這里隱含一個條件，即在宇宙飛船上時鐘變慢，并不僅僅只是時鐘的問題，而是時間確確實實的變慢了，人的生物鐘也變慢了，所以當(dāng)孿生子見面時，生活在宇宙飛船的那位才顯得年輕。由于時間確實變慢了，宇宙飛船中的一切都變慢了，包括人的動作也是如此。這樣就可能出現(xiàn)一種奇怪而有趣的現(xiàn)象：假如某個同伴拿起手槍朝你開一槍，你能夠清楚看到子彈緩緩朝你過來，但你卻怎么躲不開，只能眼睜睜看到子彈打到自己身上。因為子彈相對人的動作還是很快的。講到這里，很自然想到下一個問題。
（四） 如果速度超過光速，真的可以回到過去嗎？
可以。當(dāng)然這只是我們根據(jù)一定基礎(chǔ)得到的結(jié)論。實際上，愛因斯坦的相對論已經(jīng)限制了，具有質(zhì)量的物體不可能達(dá)到光速，更別說超過光速。因為質(zhì)量和能量有種等量關(guān)系，如果具有質(zhì)量的物體要達(dá)到光速，則需要給他提供無限大的能量。所以，實際上愛因斯坦已經(jīng)指出宇宙的極限速度就是光速，任何物質(zhì)都不能超越了。然而，盡管如此，我們還是可以去想象速度超過光速的情形，不要過度迷信權(quán)威。權(quán)威的話未必全部是對的。
有一首描述超光速的外文詩，很有意思：有個女孩名叫懷特／她跑步的速度比光還快／她以相對性的方式／今天剛剛出發(fā)／昨晚卻已經(jīng)到達(dá)。關(guān)鍵的地方是，今天出發(fā)卻在昨晚到達(dá)。很有趣，但不好理解。大而化之的牽強(qiáng)附會當(dāng)然不難，不就是因為超光速嘛。但這不是適合我們思維的理解方式。我想了很久，終于想到了自己能夠理解的方法。在這里跟大家分享一下。但這并不一定適合每個人。理解的關(guān)鍵在于懷特的速度足夠快，她能夠回到過去。其實，這首詩還可改為：今晚出發(fā)卻在今早到達(dá)。道理都是一樣的，因為她回到了過去。
問題是她到底怎樣回到過去的？實際上，事件發(fā)生的過程就是時空中的一點以光信號的形式向外傳播的過程。由于現(xiàn)實情況下，我們不能趕上光速，所以光信號離我們越來越遠(yuǎn)，在我們看來，時間是一維的，單向的，永遠(yuǎn)不會倒回。然而，對于懷特，情況就不一樣了。她能趕上并超過光信號，所以她能夠復(fù)原光信號所反映的過去的現(xiàn)實情況。
發(fā)生在越早時期的光信號，由于光速不變，走得也離我們越遠(yuǎn)，發(fā)生在越靠近我們時代的光信號，離我們的距離反而越近。這樣，假如我們能超過光速，趕上光信號，我們先看到的就是最近發(fā)生的事情，之后才是更前面發(fā)生的事情。也就是說，我們可能看到一個杯子在地上從零散的狀態(tài)聚合到一起，然后自動跳回到桌上，我們還可能看到一個罪犯被槍決，之后他才拿著刀子搶銀行?？傊?，我們是先看到結(jié)果，后看到原因。
這樣，超光速必定突破因果律，并且超光速者，懷特，還可以自由的穿梭于現(xiàn)在和過去的時光之中。但不可穿梭于未來。因為時間具有單向性，未來事件還未發(fā)生，不存在光信號向外傳播。但有個問題，懷特回到的過去是種真實的歷史還是種虛幻的影象，她能不能夠改變過去的歷史？答案應(yīng)該是否定的。她回到的過去只是種虛幻的影象，并不真實，在那里她什么事情都改變不了，只能親眼目睹歷史的真相罷了。過去的種種對她來說只是種影象，任何的東西她都觸摸不到；同樣的，她在過去對那時的人或物來說也只是種影象，世人不會感知到她的存在。
（五） 強(qiáng)大的引力場真的能將光線扭曲嗎？
可以。不過確切地說，應(yīng)該是強(qiáng)大的引力場將時空變得彎曲，而光線在彎曲的時空中呈最接近直線的路徑傳播，也就是沿測地線傳播。對于三維人來說，光線在空間中就呈曲線傳播了。這也是個有趣的現(xiàn)象。躲在樹后面的人能被我們清清楚楚看見，如果樹的引力足夠大的話。
二、 黑洞
（一） 什么是黑洞，黑洞是如何形成的？
黑洞是時空的一個區(qū)域，因為那里的力是如此之強(qiáng)，以至于任何東西，甚至光都不能從該處逃逸出去。然而，黑洞有一事件視界，它由剛好不能從黑洞逃逸而永遠(yuǎn)只在邊緣上徘徊的光線在時空里的路徑所形成，和剛好不能從黑洞逃逸的光線的軌跡重合。用通俗的話講就是一切進(jìn)入黑洞的物體都將永遠(yuǎn)呆在里邊，無法出來，或者說一旦進(jìn)入黑洞就預(yù)示著時間的終結(jié)。黑洞的引力強(qiáng)大的是教人可怕的。為什么黑洞的引力會如此之大呢？這是因為它的質(zhì)量太大了，或者說密度太大了。中子星的半徑只有10英哩左右，密度是每立方英寸幾億噸，密度相當(dāng)大了。然而黑洞的密度比中子星還大得多。
那為什么會形成密度如此之大的黑洞呢？這得從恒星周期說起。起初，大量的氣體受自身的引力的吸引，開始向自身坍縮而形成恒星。當(dāng)它收縮時，氣體原子越來越頻繁以越來越大的速度相互碰撞，這樣氣體的溫度上升。最后，氣體變得如此之熱，以至當(dāng)氫原子碰撞時，他們不再彈開而是聚合形成氦。如同一個氫彈爆炸，反應(yīng)中釋放出來的熱使得恒星發(fā)光發(fā)熱。這種熱使得氣體的壓力升高，直到它足以平衡引力的吸引，這時達(dá)到平衡，不收縮也不膨脹。然而，過了一段時間，恒星內(nèi)部的燃料會耗盡。當(dāng)燃料耗盡時，恒星會變冷而繼續(xù)收縮。這時，恒星還可以旋轉(zhuǎn)，以平衡自身引力。但是，旋轉(zhuǎn)速度總有個極限，即不能超過光速，故最終由于旋轉(zhuǎn)引起的排斥力會比引力作用小，而恒星再次開始坍縮。這第三階段的坍縮很可能形成黑洞。也就是說，恒星的半徑一再的縮小縮小，其表面的引力場變得很強(qiáng)，使得光線從恒星逃逸出來變得很困難，直到它收縮到某一臨界點時，表面的引力場如此之大，使得光線向內(nèi)偏折得這么多，以至于光線再也逃逸不出來。這時，黑洞就形成了。
（二）一般來說，黑洞是觀測不到的。憑什么確定它是存在的，或者說，黑洞存在的證據(jù)是什么？
第一，1963年，天文學(xué)家馬丁施密特測量了一個類似恒星物體的紅移。這個紅移如此之大，很可能是離我們很遠(yuǎn)的黑洞所致。
第二，1967年，劍橋的研究生貝爾發(fā)現(xiàn)了天空發(fā)射過來的無線電波的規(guī)則脈沖的物體。這股脈沖是由旋轉(zhuǎn)的中子星所發(fā)出的。這是第一個中子星存在的證據(jù)。而中子星的半徑僅是恒星變成黑洞的臨界半徑的幾倍。如果一顆恒星能坍縮到這么小的尺度，預(yù)料其他恒星會坍縮到更小的尺度而成為黑洞，就是理所當(dāng)然的了。
第三，黑洞盡管觀測不到，但它的引力仍作用到它周圍的物體上。例如天鵝X-1，它本身是一個強(qiáng)的X射線源。而又繞著一顆不可見的伴星旋轉(zhuǎn)。根據(jù)推導(dǎo)，不可見物體必須非常小，并且質(zhì)量非常大。最后，計算得出，不可見星的質(zhì)量大約是太陽的6倍，超過了強(qiáng)德拉塞卡極限，只能是一個黑洞。
第四，已經(jīng)得到幾個類似天鵝X-1的黑洞的證據(jù)。
綜上所述，盡管黑洞不易觀測到，但可以肯定它確實存在。
（三）事實上，黑洞并不是那么黑，它們象熱體一樣發(fā)光，為什么會這樣呢？
黑洞不是黑的嗎，怎么會象熱體一樣發(fā)光，這和我們的常識似乎相悖。但這是事實。為什么會這樣呢？是因為粒子從緊靠黑洞的事件視界的外面的空的空間來的，并不是從黑洞的事件視界之內(nèi)逃逸出來，這樣說，就和常識不相矛盾了。黑洞越小則發(fā)熱發(fā)光就越厲害。
三、 世界的起源是什么，又是如何發(fā)展演變的？
霍金在時間簡史里闡述世界起源時用的是“熱大爆炸模型”。他認(rèn)為大爆炸是世界的開端，并作了一個假定，即在大爆炸處，世界存在一個奇點，在那沒有時間概念。因此，時間也開端于大爆炸。
就在大爆炸時，宇宙體積被認(rèn)為是零，無限熱。但是，輻射的溫度隨著宇宙的膨脹而降低。大爆炸后1秒鐘，溫度降低到約為100億度，這大約是太陽中心溫度的1000倍。此時的宇宙主要包含光子、電子、中微子和它們的反粒子，還有一些質(zhì)子和中子。隨著宇宙的繼續(xù)膨脹，溫度繼續(xù)降低，電子/反電子對在碰撞中的產(chǎn)生率就落到它們湮滅率之下。這樣只剩下很少的電子，而大部分電子和反電子相互湮滅，產(chǎn)生出更多的光子。然而，中微子和反中微子并沒有互相湮滅掉，因為這些粒子和它們自己以及其他粒子的作用非常微弱，所以直到今天它們應(yīng)該仍然存在。
在大爆炸后的大約100秒，溫度降到了10億度，也即最熱的恒星內(nèi)部的溫度。在此溫度下，質(zhì)子和中子不再有足夠的能量逃脫強(qiáng)核力的吸引，所以開始結(jié)合產(chǎn)生氘的原子核。然后，氘核和更多的質(zhì)子、中子相結(jié)合形成氦核，還產(chǎn)生了少量的兩種更重的元素鋰和鈹。
大爆炸后的幾個鐘頭之內(nèi)，氦和其他元素的產(chǎn)生就停止了。之后的100萬年左右，宇宙僅僅是繼續(xù)膨脹，沒有發(fā)生什么事。最后，一旦溫度降低到幾千度，電子和核子不再有足夠能量去抵抗它們之間的電磁吸引力，就開始結(jié)合形成原子。宇宙作為整體，繼續(xù)膨脹變冷，但在一個比平均稍微更密集的區(qū)域，膨脹就會由于額外的引力吸引而慢下來。在一些區(qū)域外的物體的引力拉力使它們開始很慢的旋轉(zhuǎn)；當(dāng)坍縮的區(qū)域變得更小，它會自轉(zhuǎn)得更快，最終，當(dāng)這些區(qū)域變得足夠小，自轉(zhuǎn)的速度就足以平衡引力的吸引，碟狀的旋轉(zhuǎn)星系就以這種方式誕生了。另外一些區(qū)域剛好沒有的旋轉(zhuǎn)，就形成了叫做橢圓星系的橢球狀物體。這些區(qū)域之所以停止坍縮是因為星系的個別部分穩(wěn)定的圍繞著它的中心旋轉(zhuǎn)，但星系整體并沒有旋轉(zhuǎn)。
隨著時間流逝，星系中的氫和氦氣體被分割成更小的星云，它們在自身的引力下坍縮。當(dāng)它們收縮時，其中的原子相碰撞，氣體溫度升高，直到最后，熱得足以開始熱驟變反應(yīng)。這些反應(yīng)將更多的氫轉(zhuǎn)變成氦，釋放出的熱增加了壓力，因此使星云不再繼續(xù)收縮。它們會穩(wěn)定地在這種狀態(tài)下停留一段很長的時間。當(dāng)氫被耗光，它們會稍微收縮一點。當(dāng)它們進(jìn)一步變熱，就開始將氦變成像碳和氧這樣更重的元素。但是，之后危機(jī)就產(chǎn)生了。恒星的中心區(qū)域可能會坍縮成一個非常緊致的狀態(tài)，譬如中子星或黑洞。恒星的外部區(qū)域有時會在叫做超新星的巨大爆發(fā)中吹出來。一些恒星接近生命終點時產(chǎn)生的重元素就拋回到星系里的氣體中去，為下一代恒星提供一些原料。太陽包含了大約2%這樣的重元素，因為它是第二代恒星，是由50億年前從包含有更早的超新星的碎片的旋轉(zhuǎn)氣體云形成的。云里的大部分氣體形成了太陽或者噴到外面去，但是少量的重元素聚集在一起，形成像地球這樣的、現(xiàn)在繞太陽公轉(zhuǎn)的物體。
世界起源到底是怎么樣的，估計是沒人看懂了。老實說，我也不知道講了些什么，只是照著書寫了一遍。它太過于專業(yè)，讀起來很是枯燥乏味。但是，沒辦法，對于這個問題，我概括不出來，只好用書上的語言了。
還是希望看了之后有所收獲。
說實在的，我確實很想寫點自己的想法。關(guān)于上篇的第一部分，也就是時空的相對性部分，我自覺還是有一些自己的想法?？墒牵容^遺憾，眾人還是沒有看出來。所以，我只有再多寫點，一是結(jié)合理論，二是加入自己的一些推論，力圖讓枯燥的理論更顯得有趣一點，讓大家對時間簡史也增添一些興趣。
我們能否回到過去？首先應(yīng)該指明，回到過去有兩種方法，第一種方法，我上面有講，就是超光速，追到以前發(fā)生事件的光信號，某一時刻的光信號總是對應(yīng)那一時刻的現(xiàn)實情況。但我們也要明白，光信號走的時間越長，它的強(qiáng)度就越弱。但不管怎么弱，它總不會消失掉，總還有那么一點點的余波，假如我們真的到了能到超過光速的程度，我們的技術(shù)肯定可以把那極其微弱的余波復(fù)原到原來的狀態(tài)。這樣，就回到了過去。
第二種方法，不需要超光速，只要通過時空的彎曲就能夠做到。這不難理解，很早以前就有這方面的理論。這就是著名的蟲洞。通過蟲洞我們可以在時間里旅行。原理很好理解：對于我們?nèi)S人，不管我們的速度多快，就算到了光速，我們運行的軌跡還是彎曲的時空，就象在地球的表面運行。這樣，無形中我們走的距離就拉大了許多。假如我們能夠從地心直接穿過，則距離會縮短不少。由于距離的縮短，我們要去一個確定的地方，花的時間就短了許多。而這個短距離的通道就是蟲洞。正由于通過蟲洞能縮短正常運行的時間，所以我們就能回到過去，看到童年時的自己，童年時的父親，祖父等等。這里的原理跟超光速回到過去的是一樣的。
那現(xiàn)在的問題是蟲洞在哪里？現(xiàn)實的世界中存在嗎？以前的大物理家有計算證明，現(xiàn)實的世界是存在蟲洞的。我們的世界是十維的，更高的維對于我們?nèi)S人來說是無法理解的，但不能理解卻可以思考。根據(jù)一些復(fù)雜的計算，科學(xué)家們得出了一個十維的世界。然而除了時空的四維，另外的六維在哪里呢？它們存在于極小的空間中，小到只有原子那么大。因為太小，所以我們無從看到它們。最終十維的世界在我們眼里就只剩四維了。下一個問題，那我們還能進(jìn)入蟲洞嗎，它們?nèi)绱酥?？答案?yīng)該是否定的。也就是我們不能利用蟲洞進(jìn)行時間旅行。這也是霍金的觀點。我比較贊同這個。
我們拋開是否能夠回到過去的討論，權(quán)當(dāng)可以回去，那么我們回去的過去是怎樣的？這似乎也值得考慮。它真的是以前的過去嗎，我們在過去做的事情真的有效嗎？如果可以的話，我們是可能改變歷史的。我認(rèn)為兩種方法回到的過去是不同的。前一種方法回到的過去，是虛幻的，就象一場電影，我們不能改變歷史。然而第二種方法回到的過去，則是真實的，在那里我們做的事情是確實有效的，但也不能改變歷史，因為規(guī)律在起作用。
謝謝各位的捧場，你們的發(fā)言又激起了我對時光問題的興趣。最近又看了一些這方面的書籍。說句實話，理論真是很復(fù)雜?？偟恼f來，就一個字：很難理解。但這并妨礙我們對某些具體問題的思考。日前，東門兄看到我寫的關(guān)于回到過去的內(nèi)容，建議我用平行宇宙理論進(jìn)行分析，并說這是現(xiàn)在大家比較公認(rèn)的。我說很有道理，第一，是應(yīng)該對回到過去的部分再詳細(xì)的講講，第二，也應(yīng)該運用一些新的好的理論分析分析。而且，更重要的是，我準(zhǔn)備用我自己的語言來講，以求讓讀者容易理解點，并增添一些對時光問題的興趣。
一、我們是否可以回到過去？從理論上講，可以！
回到過去有兩種方法：第一種方法，就是超光速。我上面有講，追到以前發(fā)生事件的光信號，某一時刻的光信號總是對應(yīng)那一時刻的現(xiàn)實情況。但我們也要明白，光信號走的時間越長，它的強(qiáng)度就越弱。但不管怎么弱，它總不會消失掉，總還有那么一點點的余波，假如我們真的到了能到超過光速的程度，我們的技術(shù)肯定可以把那極其微弱的余波復(fù)原到原來的狀態(tài)。這樣，就回到了過去。
第二種方法，就是蟲洞。它不需要超光速，只要通過一條細(xì)長的通道就能夠做到。這不難理解，很早以前就有這方面的理論。通過蟲洞我們可以縮短空間距離，節(jié)省時間。原理是這樣的：對于我們?nèi)S人來說，不管我們的速度多快，就算到了光速，我們還是在彎曲的時空中運行，我們的運行軌跡最終是彎曲的，就象在地球的表面運行。這樣，無形中我們走的距離就拉大了許多。假如我們能夠從地心直接穿過，則距離會縮短不少。正是由于距離的縮短，我們到一個確定的地方所花的時間也短了許多。但節(jié)省時間并不代表就回到過去。因此，有必要繼續(xù)說明。
有兩種理解方法。第一，我們相對于光速能節(jié)省時間，即光速到達(dá)一個地方需要十分鐘，而我們只需要一分鐘，距離一定，而時間縮短，這就相當(dāng)于我們的速度比光還快，也就是超光速，超光速能回到過去，上面有講。所以，相對光速節(jié)省時間能回到過去。第二種理解有難度，一班人理解不了。希望讀者是二班的。我們假設(shè)蟲洞是個高維管道，而蟲洞的兩個出口存在于四維時空中，我們把其中一個洞口叫甲洞口，另一個叫乙洞口。設(shè)正常情況下光線在彎曲時空中從甲洞口到乙洞口需要20分鐘，而通過蟲洞才需要1分鐘。首先我們把甲乙洞口的時鐘調(diào)為同步，都調(diào)到12點整，那么，從甲洞口到乙洞口，再由乙洞口到甲洞口，最后又由甲洞口到乙洞口，也就是從甲洞口出發(fā)，經(jīng)過一個來回，之后再到乙洞口，別暈哦。就這么個過程，時鐘應(yīng)該這么走：甲洞口的時鐘因為是正常光線走的時間間隔，因此每一次都是20分鐘，共走了3次，花去1個小時，所以它的時鐘顯示13點整。而乙洞口的時鐘因為是通過蟲洞的時間間隔，每次才1分鐘，走了3次，共花去3分鐘，所以它的時鐘顯示12：03分。但是注意了，這只是在蟲洞外面觀察的結(jié)果。一個時鐘顯示13點整，一個時鐘顯示12：03分。但是，如果從蟲洞里面觀察，結(jié)果就不一樣了。由于從蟲洞觀察，甲乙兩洞口相距很近，因此兩個洞口的時間間隔應(yīng)該一樣，即從乙洞口看甲洞口的時鐘，甲洞口的時鐘顯示12：03分。這樣，對于甲洞口來說，就回到了過去。從蟲洞外面看，甲洞口處于13點整的狀態(tài)，而從蟲洞里面看，甲洞口則處于12：03分的狀態(tài)。從外面看，12：40分的時候我們自己出現(xiàn)在甲洞口附近。但回到乙洞口，時鐘才顯示12：03分，所以我們只要從蟲洞里面看，再等37分鐘，也就是等到12：40分，那時我們會看見一個自己出現(xiàn)在甲洞口附近。能看到另一個時空的自己很有趣吧，更有趣的是，我們可以在12：39分時從乙洞口出發(fā)去甲洞口，經(jīng)過1分鐘，我們可以正好在甲洞口附近與自己相遇。既然能夠與過去的自己相遇，自然我們通過蟲洞能回到過去。最后要說明一下，兩種不同的理解，對下面的關(guān)于回到怎樣的過去效果是不一樣的。
那現(xiàn)在的問題是蟲洞在哪里？科學(xué)家認(rèn)為，它存在于高于四維的超空間中。以前的大物理學(xué)家通過計算，認(rèn)為我們的世界是十維的，更高的維對于我們?nèi)S人來說是無法理解的，我們無法用圖形描述，但不能理解并不表示不可以思考，我們?nèi)匀荒芙柚鷶?shù)學(xué)和語言來表達(dá)。蟲洞存在于現(xiàn)實的世界中嗎？存在。我們可以加以利用嗎？不可以。因為它存在的空間太小。小到什么程度，小到只有原子核那么小。我們?nèi)祟愂菬o法進(jìn)入的。那我們可以人工創(chuàng)造蟲洞嗎？Maybe.
二、假如我們能夠回到過去，那過去是怎樣的？它是真實的歷史嗎，我們的活動對歷史有效嗎，還是它只是虛幻的影象，就象在看一場電影，身臨其境，但卻什么也觸摸不到。如果過去的歷史真是真實的，并且我們的活動有效，我們是可以改變歷史的；如果我們的過去只是種影象，那我們則什么都做不了，也別提改變歷史了。
我認(rèn)為，通過超光速回到過去與通過蟲洞回到過去，狀況是不一樣的。前者，由于是復(fù)原以前發(fā)生事件的光信號，因此這種過去注定是虛幻的，注定是種影象。用錄影帶倒帶最形象描述這種狀況的過去了?；氐竭@種過去弄不好會導(dǎo)致精神分裂。因為總是會先看到結(jié)果后看到原因。這與存在我們頭腦中固有的習(xí)慣了的因果律相矛盾，所以不易于接受。我們走路是倒著走的，講話也是從后往前講的，自殺的人也是先死了，然后才流血，最后才是割腕。怪怪的。而后者，這種過去則是真實的，并不是在用錄影帶倒帶。但我們的活動有效嗎，真的可以改變歷史嗎？
有一種理論認(rèn)為，我們還是改變不了歷史，因為科學(xué)定律在起作用。這種理論認(rèn)為我們回到過去不能在祖母沒有生出母親之前殺了她。因為殺了祖母，隨著歷史的發(fā)展，就不會有我們。而我們在現(xiàn)實中真真切切的存在著，因此哪怕回到過去，我們也不能殺了祖母。就算我們有主觀的愿望，但科學(xué)定律一定會阻止我們。我們可以放一把大火將祖母燒死，但卻趕上一場大雨；我們可以拿出兇器向祖母捅去，卻發(fā)現(xiàn)手里捏的是饅頭；我們可以在祖母必經(jīng)的路上挖個陷阱，可偏偏掉下去的是她的朋友。反正科學(xué)定律不會讓祖母無故的死去。
而另外一種平行宇宙理論認(rèn)為，我們在歷史中的活動是有效的，但卻也改變不了現(xiàn)在的狀況。這個理論也比較好理解，確實容易讓人接受。這個理論的理論點是，認(rèn)為我們的宇宙可以分為無限多個平行的小宇宙，每個小宇宙都是一種可能性的結(jié)果。而我們現(xiàn)在所居住的宇宙只是無限多個可能性宇宙中的一個。我們之所以是這樣，完全是偶然的。因為在歷史中，我們?nèi)绻髁肆硗庖环x擇，則我們就可能生活在另外一個宇宙中，而不是現(xiàn)在這個。因此，假如我們能回到過去，我們的活動是自由的，沒有什么科學(xué)定律會阻止我們，但不管我們活動是如何的自由，都永遠(yuǎn)不會影響到現(xiàn)在的狀況。我們回到過去，可以在祖母還沒生出母親之前將其殺死，于是我們就不存在了，到了一個我們不存在的宇宙中。這就是那個宇宙的歷史。我們現(xiàn)在很窮，回到過去后，我們告訴我們的祖先如何經(jīng)商，讓他們富裕起來，緊接著財富的增多，可以讓我們后代也享受到。但這也不是我們現(xiàn)在這個宇宙了，而是到了一個我們很富裕的宇宙。我們現(xiàn)在的宇宙只是這么一個可能性。一旦選擇了其他，我們就不會再回到我們現(xiàn)在的宇宙，而到了別的宇宙。這就是平行宇宙理論。它與上面?zhèn)鹘y(tǒng)的理論不同之處在于，它不承認(rèn)有什么科學(xué)定律的作用，我們的活動是自由而有效的。然而不管怎么樣，各種理論的結(jié)果都是一樣的，都認(rèn)為回到過去是不會改變現(xiàn)在的狀況的。
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