回到过去

上一节我们说了，科学家们已经证明，向前穿越到未来是完全有可能的，那么，能不能找到某种途径回到过去呢？这个问题远比穿越到未来要复杂得多。

1985年，著名的天文学家、科普达人卡尔·萨根写了一本科幻小说，这是他一生中的唯一一本科幻小说，名字叫作《接触》（ Contact ）。在这本小说中，因为情节需要，女主角要在很短的时间内抵达银河系的中心，并且环游银河系，所以，他需要设计一个时空穿越的基本原理。卡尔·萨根是一个科学家，他对自己的幻想要求很高，所有的幻想都要找到科学依据。

有些科学爱好者听到这里，可能马上就会想到，超光速就行了呗。确实，有很多科幻作家喜欢用超光速运动来穿越，但是作为严谨科学家的卡尔·萨根可不会这么干，因为超光速运动违反了我们已知的物理定律，用超光速来实现穿越是没有什么科学依据的。一开始，卡尔·萨根的设想是从一个黑洞跳进去，从另外一个白洞喷出来。

黑洞是广义相对论计算出来的一种奇特的天体。这个天体的表面引力非常大，以至于光都逃不出去。因此这个天体是黑的，很难被发现。爱因斯坦在1915年推导出了广义相对论，这个理论把引力解释为时空弯曲。地球绕着太阳转也可以解释为地球在弯曲的时空里走了一条最自然不过的路线。就像皮球滚下山坡，皮球也会自己找到一条最合适的路线一样。

我们可以这样理解黑洞，你把太阳周围的时空想象为一个碗，地球就像一个小球在里面贴着碗壁转圈圈。而黑洞不是个碗，是一个漏斗，如果小球已经掉进了中间的洞里，任凭小球转得多么努力，也无法避免一直掉下去的命运。

无论是碗也罢，漏斗也罢，都是爱因斯坦场方程计算出来的一个解，实际上，这个场方程可以有无数个解。1935年，爱因斯坦和美国的助手罗森两个人计算出了一个有趣的解，这个解就好像是个沙漏的形状，相当于一个黑洞和一个白洞的漏斗喉部对接起来，这个结构被称为爱因斯坦-罗森桥。在这个结构中，似乎可以从一个时空点跳跃到另外一个时空点，说通俗点就是时空的穿越。大家注意，我说的时空点跳跃就已经包括了时间和空间的跳跃。

卡尔·萨根当然是知道爱因斯坦-罗森桥的。他在写小说的时候，就是按照这个设想，从一个黑洞跳进去，所有物质都压向黑洞中间的奇点，然后从另外一个白洞里喷出来。这不就实现穿越了吗？因为卡尔·萨根的本职工作并不是理论物理，他自己有点吃不准，于是他就去请教好朋友基普·索恩。这位好朋友就是2017年因为发现引力波而获得诺贝尔奖的著名理论物理学家。索恩认为，爱因斯坦和罗森计算出来的那个结果是没办法进行穿越的，因为对接的喉部是堵死的，要想搞穿越只能靠虫洞，说白了就是把喉部撑开，否者任何物质都无法通过，只有虫洞，才有可能实现回到过去时间点的想法。

卡尔·萨根听取了索恩的意见。这部小说非常成功，拿下了科幻界的最高奖——雨果奖。后来还拍成了电影，成了科幻史名著。索恩和他的学生也因此被激发起了对虫洞的兴趣，这才有了后来的著名科幻电影《星际穿越》。

1988年，索恩和学生莫里斯发表了一篇论文。这篇文章发表在了《美国物理学》杂志上。这本期刊的名头听上去很大，“国字号”的，其实只是给物理教师看的半科普杂志。经过他们的计算，搞出了一个真的可以穿越的解，似乎时空穿越是有物理学理论支持的。但是大家还是别高兴得太早。索恩的虫洞需要一样特殊的物质，也就是负能量物质。

我们看到所有物质都是具有正能量的，正能量会使得时空弯曲，能量越集中，那么弯曲就越厉害，黑洞就属于时空被完全封闭了起来。负能量物质是理论上存在的一种物质，它的作用刚好相反。因此虫洞的喉部是可以用负能量撑开的，撑到足够大，才能允许一个人钻过去。

但是，根据计算，撑开一个半径1厘米的虫洞，就需要地球质量的负能量物质。1厘米的虫洞是不能用来穿越的，只能用来偷窥。即便撑开一个几十米的虫洞，也不能用来穿越，因为如果人离开管壁距离不够大，是会被撕碎的。起码直径要达到一光年这么粗才能安全地穿越。但这几乎是一个不可想象的能量，因为哪怕要撑开一个半径1000米的虫洞，就需要相当于整个太阳质量的负能量物质了。

不过，从理论上来说，基普·索恩计算出来的虫洞是个稳定存在的虫洞，这种类型的虫洞叫作“洛伦兹虫洞”。你从洛伦兹虫洞穿越，相当于抄近道走捷径，但再短的捷径也还是要花时间才能通过。还有另一种“欧几里得虫洞”。这种虫洞描述起来就像科幻小说里面的“瞬移”，突然发生，突然消失。欧几里得虫洞需要极强大的磁场，只有高速旋转的中子星周围大概能有这么强大的磁场，但是我们显然没办法去中子星边上检验一下。

虽然基普·索恩认为虫洞可以让人回到过去，但是反对这种想法的科学家就更多了。他们的理由很简单，回到过去会发生逻辑上的悖论，因而回到过去是不可能的。

比如说著名的“外祖母悖论”。假如你穿越回去，趁着你的外祖母生孩子之前杀死了她，那么，既然你母亲的母亲都不存在了，怎么会有你的出生，又怎么能有你回到过去杀死外祖母呢？这是一个无法解决的矛盾。

所以，已故的著名物理学家霍金就认为，我们的宇宙依赖于因果律，一定有某一条我们尚不知道的物理定律在保护着时序不被打乱，也就是说回到过去的时间旅行是无法完成的。

然而另外一些科学家则辩护说，我们坚信虫洞的存在，也相信回到过去是可能的。逻辑矛盾也并不是完全无法解决，或许有这样几种可能性：

第一种：自由意识丧失说。就是说，你回到过去之后，就会完全被历史所控制，你就会像一个不受自己支配的演员，只能按照写好的剧本演戏。

第二种：时空交错说。就是说，你回到的那个时空和真实的历史时空是平行纠缠在一起的，但永远不可能相交，你可以看见历史，但不能影响历史。是的，只能看，不能摸。

第三种：平行宇宙说。就是说，当你干下了任何改变历史的事情时，宇宙就分裂成了两个平行的宇宙，在我这个宇宙中希特勒最后自杀了，在你那个宇宙中希特勒最后成了全世界的统治者。

但你可能也会跟我一样想到这样一个问题，我们现在是没有能力制造时间机器的，但是未来人呢？如果在遥远的未来有人造出了时间机器，那么，那个人是不是就有可能乘坐时间机器回到现在或者以前的时代呢？但为什么我们从来没有见到这样的未来人呢？历史上也从未记载有未来人光临。假设未来无限远的话，假设时间机器确实可以造出来的话，那么概率再小也应该有未来人回来了啊。有这个想法的人还真不少呢。2005年，为了庆祝国际物理年，同时也是为了庆祝相对论诞生100周年，美国麻省理工学院举办了一场“时间旅行者大会”，举办方郑重地在报纸上刊登广告，邀请未来的时间旅行者光临会场，并且携带未来的物品作为证据。大会开了一天，确实来了很多“旅行者”，可惜没有一个能让人相信是“时间旅行者”。这些旅行者都辩称时间旅行只能光着屁股旅行，就像施瓦辛格扮演的终结者那样，所以他们没有信物。

你别笑，这还真是支持回到过去派遇到的大麻烦。为此，有些科学家就猜想，或许，回到过去最多只能回到时间机器制造出来的那一天，时间机器就相当于是一个路标，没有路标的时代就再也回不去了。

目前来说，是否能反向时间旅行依然是一个宇宙未解之谜，人们对时间的本质也还有很多的争论。比如时间箭头只有一个方向到底是不是一个牢不可破的宇宙法则呢？到底有没有一条自然法则在保护着宇宙中的因果关系呢？这一切都在等待科学的解答。 3mKEd0YSeztYkYEkjMygT6favVb1d2k0ZhyCXVjggZbov8aVyYJ2Ck+502bQdIQh