霍金的時(shí)間晚會(huì)，是一個(gè)古怪的實(shí)驗(yàn)。其目的是為了驗(yàn)證在現(xiàn)實(shí)中時(shí)間旅行（回到過去）是否可行。沒有一人到場(chǎng)的結(jié)果，似乎證明現(xiàn)實(shí)中不存在時(shí)間旅行。這個(gè)“先辦晚會(huì)后發(fā)邀請(qǐng)函”的實(shí)驗(yàn)本身其實(shí)很無趣，而重點(diǎn)在于霍金為什么愿意做這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)？剝?nèi)ヅc輿論聯(lián)手作秀的嫌疑以外，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的背后透露著怎樣的科學(xué)意義？

時(shí)間概念的發(fā)展

直到20世紀(jì)初，人們還相信著絕對(duì)的時(shí)間觀，世界上的每一件事都被稱為“時(shí)間”的數(shù)所標(biāo)記，而所有的這些數(shù)都對(duì)應(yīng)著一個(gè)全宇宙通用的刻度盤。牛頓把時(shí)間比喻為一支箭，從過去筆直地射向未來。

而“光速不變”的秘密被發(fā)現(xiàn)后，時(shí)間已經(jīng)無法成為衡量世界萬物的絕對(duì)尺度。人們驚訝地發(fā)現(xiàn)原來萬物都有一個(gè)自己的刻度盤，彼此之間只有近似時(shí)間，沒有絕對(duì)時(shí)間。當(dāng)萬物彼此運(yùn)動(dòng)的速度相差越大，彼此之間的時(shí)間差距也就越明顯。即便是同一物體的時(shí)間，也隨自身的運(yùn)動(dòng)而變化。愛因斯坦把時(shí)間比喻成一條河，它會(huì)順著河道而彎曲，且時(shí)快時(shí)慢地流向遠(yuǎn)方。

1949年，愛因斯坦親密的小朋友哥德爾，卻在相對(duì)論里解出了一個(gè)鬼魅的新時(shí)空——遙遠(yuǎn)的未來，都通向我們的過去。哥德爾的宇宙是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的宇宙，未來與過去成了彼此的輪回?；氐竭^去的時(shí)間旅行似乎從此有了物理學(xué)的理論支持。

圖例：哥德爾宇宙中，物質(zhì)沿著中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)光錐造成了影響。

不過哥德爾的宇宙必須滿足一定的曲率，而宇宙微波背景輻射和氫元素豐度的觀察表明，宇宙的曲率似乎為0，看來現(xiàn)實(shí)的宇宙不滿足時(shí)間旅行所需要的曲率。不過哥德爾的解還是把物理學(xué)界攪得翻天覆地，掀起了一輪又一輪對(duì)時(shí)間旅行的探索。物理學(xué)家們都在探討這樣一個(gè)問題——我們能否把時(shí)空的局部卷曲成一個(gè)閉環(huán)，而允許時(shí)間旅行呢？

隨著越來越多允許時(shí)間旅行的理論出現(xiàn)，時(shí)間旅行已成了前沿物理研究的一個(gè)重要課題。時(shí)間旅行不再僅僅是腦洞的幻想，而真正讓它具有了客觀實(shí)在價(jià)值，還虧量子力學(xué)的貢獻(xiàn)。

蟲洞理論的出現(xiàn)與虛空中的逆時(shí)間運(yùn)動(dòng)。

這個(gè)時(shí)空局部的卷曲，其實(shí)就是我們現(xiàn)在常說的蟲洞。1935年，由愛因斯坦與羅森以“橋”的概念提了出來，雖然當(dāng)時(shí)他們只是在推測(cè)黑洞內(nèi)部的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，不過顯然物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了它更前沿的應(yīng)用。然而，要達(dá)到這種扭曲就必須要有負(fù)能量的存在。一般來說，物質(zhì)的正能量密度賦予時(shí)空以正的曲率，如形成一個(gè)球面；而負(fù)能量密度賦予時(shí)空以負(fù)的曲率，如形成一個(gè)鞍面。

而我們?cè)谀娜フ邑?fù)能量？

在宏觀世界可能很難，但在微觀的量子領(lǐng)域，量子定律卻允許在總額度為正的前提下，局部出現(xiàn)能量透支，產(chǎn)生負(fù)能量。最有力的實(shí)驗(yàn)證明就是“卡西米爾效應(yīng)”。

• 兩塊平行金屬板只要能靠的足夠近，小于真空中虛光子的波長(zhǎng)，兩板之間就會(huì)產(chǎn)生一種吸引力，稱為卡西米爾力。真空一般被認(rèn)為能量為零，卡西米爾力的出現(xiàn)意味著真空里有比零更小的能量，這就是我們所謂的負(fù)能量。

根據(jù)“真空漲落”的描述，真空中充滿了虛的正反粒子對(duì)，它們一同出現(xiàn)、分離，再一同湮滅，其在時(shí)空中的路徑共同畫了一個(gè)圈。如果以“費(fèi)曼圖”的思路來看待它們的路徑，會(huì)非常有意思。一個(gè)反粒子可以被認(rèn)為是一個(gè)逆時(shí)間運(yùn)動(dòng)的粒子，正反虛粒子對(duì)的產(chǎn)生與湮滅可以看成一個(gè)虛粒子在時(shí)空的閉合圈里運(yùn)動(dòng)，從現(xiàn)在到未來，再從未來到過去。

如果說發(fā)生在真空中的這種虛過程無法觀測(cè)，那“霍金輻射”則可看成一種在微觀尺度上，允許粒子在時(shí)間中往回運(yùn)動(dòng)的可觀測(cè)效應(yīng)。

• “霍金輻射”實(shí)際就是發(fā)生在黑洞事件視界附近的真空漲落。當(dāng)正反虛粒子對(duì)的其中一個(gè)掉進(jìn)了黑洞中，而另一個(gè)被留在黑洞外面，虛粒子就變成了可觀測(cè)的實(shí)粒子。雖然正反虛粒子都可能掉進(jìn)黑洞，但由于黑洞的時(shí)空結(jié)構(gòu)原因，掉進(jìn)去的反粒子會(huì)更多，所以宏觀上看，黑洞就像在對(duì)外輻射一樣。

其中掉進(jìn)黑洞的反粒子，可以看成從黑洞跑出來逆時(shí)間運(yùn)動(dòng)的粒子，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到虛粒子對(duì)產(chǎn)生的位置時(shí)，再被引力場(chǎng)散射為正時(shí)間運(yùn)動(dòng)的逃逸粒子。

也就是說，在微觀尺度上，霍金認(rèn)為時(shí)間旅行是完全可行的。問題是在宏觀尺度上，時(shí)間旅行是否依然成立？

霍金認(rèn)為是不可能的，他把不可能的原因稱為“時(shí)序防衛(wèi)猜想”，即物理定律會(huì)聯(lián)手阻止宏觀物體將信息傳回到過去。比如，即便出現(xiàn)一個(gè)可以時(shí)間旅行的扭曲時(shí)空閉環(huán)，它周圍的真空漲落的虛粒子會(huì)像霍金輻射一樣變?yōu)閷?shí)粒子，這些粒子會(huì)反復(fù)地出現(xiàn)在閉環(huán)周圍，累加的能量賦予時(shí)空以正的曲率，會(huì)將時(shí)空的負(fù)曲率抵消。也就是說，允許微觀時(shí)間旅行的量子理論，卻成了防止宏觀時(shí)間旅行的終極守衛(wèi)。當(dāng)然這一切無法驗(yàn)證，到底這些虛粒子會(huì)使得時(shí)空曲率變正，還是變負(fù)？或許還是會(huì)被其它粒子抵消？都不得而知，也就讓宏觀世界的時(shí)間旅行還懸而未決。

總結(jié)

無論時(shí)間旅行在宏觀世界到底存不存在，其實(shí)都是霍金的時(shí)間晚會(huì)所無法證實(shí)的，那只是霍金一個(gè)幽默的玩笑而已。

未曾有來自未來的訪客，可以有很多解釋。比如，因?yàn)槲覀冇^察了過去，且沒有發(fā)現(xiàn)允許從未來返回所必需的時(shí)空扭曲，所以在確定的過去中無法容納來自未來的客人，但未來是未知的開放的，所以也可能出現(xiàn)需要的曲率。這意味著，時(shí)間旅行在未來永遠(yuǎn)是可能的。

另外，即便真有來自未來的客人，他們也可能并沒有把霍金的邀請(qǐng)放在心上，誰說不是呢？

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