來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) 2016-07-29 10:11:53
穿越時(shí)空從來(lái)就是人類的夢(mèng)想,無(wú)數(shù)科幻作品筆觸生動(dòng)得仿佛作者都是時(shí)空旅行者的?,這邊麻煩不斷的大雄同學(xué)一頭鉆入書桌抽屜去解救未來(lái)的自己;那邊一直沒學(xué)會(huì)把內(nèi)褲穿在里面的超人繞地飛行逆轉(zhuǎn)時(shí)間只為心中摯愛死而復(fù)生。
只是,沒有機(jī)器貓,也沒能力的我們,時(shí)間旅行工具何來(lái)?想象豐富的科幻作者們總是信手拈來(lái):一輛灰色DeLoreanDMC-12帶著馬丁回到過(guò)去,并和自己的母親稀里糊涂地談了場(chǎng)戀愛;好萊塢各路俊男靚女也常常被一口“中世紀(jì)古井”投入現(xiàn)代繁華都市,開始“中世紀(jì)公主+21世紀(jì)律師”或者“19世紀(jì)落魄貴族公爵+新時(shí)代廣告界女強(qiáng)人”的穿越戀情;更有偷懶作者語(yǔ)焉不詳:主人公總是“穿過(guò)那一道閃著刺眼光芒的門,發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)置身于××××年”。
但是,似乎一切皆有可能。根據(jù)最新的科學(xué)報(bào)道,科學(xué)家觀測(cè)到一次伽馬射線暴時(shí)間達(dá)到102秒,而通常爆發(fā)時(shí)間在1秒以內(nèi)。因此,他們認(rèn)為,這次的猛烈程度和持續(xù)時(shí)間也許可以用一個(gè)短暫存在的白洞加以解釋———也就是說(shuō),我們可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“那道閃著光的門”。
有黑必有白
也許你沒聽過(guò)“白洞”的大名,但你一定認(rèn)識(shí)他“臭名昭著”的孿生哥哥———黑洞。
黑洞是宇宙中貪婪的“吞噬者”,任何物質(zhì),甚至光線,一旦進(jìn)入黑洞的“勢(shì)力范圍”,就再也無(wú)法逃逸。如果說(shuō)黑洞是只進(jìn)不出,白洞則恰恰相反,只出不進(jìn):白洞一刻不停地高速向外噴射星際物質(zhì)和宇宙能量,包括基本粒子。但由于白洞的斥力無(wú)窮大,任何物質(zhì)和光線都無(wú)法進(jìn)入其視界之內(nèi)。
科學(xué)家們假想,在黑洞和白洞之間,由叫做“蟲洞”的時(shí)空開孔相連接:想象一張展開拉直的床單,在中間放置一個(gè)大保齡球。在重力的作用下,床單中間會(huì)塌陷下去。現(xiàn)在保齡球被擠壓,讓同樣質(zhì)量的物質(zhì)被擠壓進(jìn)一個(gè)越來(lái)越小的空間,隨著體積變小,保齡球的密度將變得越來(lái)越大。這將會(huì)將床單中央壓得越來(lái)越低,直到保齡球被擠壓成一個(gè)針頭的大小。在這時(shí),球的密度和引力場(chǎng)的作用力變得如此之大,使得它在床單的中央刺穿了一個(gè)小洞。在黑洞中心生成蟲洞的過(guò)程,就與之類似。
床單類似于廣袤的宇宙時(shí)空———它并不是一個(gè)平坦的空間,而是會(huì)因?yàn)橐恍└蓴_變得扭曲。壓縮成針頭大小的保齡球代表質(zhì)量極大而體積無(wú)窮小的黑洞,它吸收周圍一切物質(zhì)和輻射的天體,甚至連光也無(wú)法從中逃逸———這是一個(gè)產(chǎn)生強(qiáng)烈引力場(chǎng)的干擾源;而床單中央的小洞則是時(shí)空扭曲造成的開孔,被科學(xué)家們稱作“蟲洞”,也就是傳說(shuō)中的時(shí)光通道。
像半個(gè)漏斗的時(shí)光通道
那么,在床單的另外一邊又發(fā)生什么了呢?
愛因斯坦是個(gè)宇宙對(duì)稱性的堅(jiān)持者,在他看來(lái),既然有黑洞,那么一定存在一個(gè)與之相對(duì)稱的白洞。愛因斯坦在蟲洞的另一側(cè)設(shè)想了一個(gè)“平行宇宙”,在那里存在著黑洞的對(duì)立天體,一個(gè)致密物質(zhì)構(gòu)成的噴射源,也就是白洞。
在這個(gè)時(shí)候,白洞還僅僅是在理論上作為黑洞的一個(gè)鏡像存在。而在1971年,一位美國(guó)國(guó)家無(wú)線電天文臺(tái)的名叫RobertHjellming的天體物理學(xué)家在《自然》雜志上發(fā)表了一篇論文,提出物質(zhì)實(shí)際上能掉入黑洞中,然后重新出現(xiàn)在宇宙中的其它地方,甚至出現(xiàn)在另一個(gè)完全不同的宇宙———恰恰就是通過(guò)白洞完成這一移動(dòng)。
不妨將黑洞想象成一個(gè)有著很長(zhǎng)“漏嘴”的大漏斗,而白洞是一個(gè)與之方向相反的漏斗。將兩個(gè)“漏嘴”聯(lián)結(jié)在一起,就會(huì)構(gòu)成一個(gè)類似時(shí)間沙漏的物體。兩個(gè)“漏斗”經(jīng)由一條極細(xì)的“漏嘴管道”(也就是上文說(shuō)的“蟲洞”)相連。而這時(shí)的“漏嘴管道”,就構(gòu)成一個(gè)連接遙遠(yuǎn)宇宙區(qū)域間的時(shí)空細(xì)管。
Hjellming的這一假設(shè)為長(zhǎng)久困擾科學(xué)家們的一個(gè)問(wèn)題———消失在黑洞中的物質(zhì)都去了哪里———提供了一個(gè)可能的答案。這種奇特的通道聽起來(lái)就像是愛麗絲環(huán)游奇境里的“兔子洞”。而他更引人入勝的假設(shè)是,這種物質(zhì)傳輸并非只是一條單行道,物質(zhì)也將會(huì)經(jīng)由黑洞離開另外的宇宙,出現(xiàn)在我們存在的宇宙。這樣,兩個(gè)宇宙將會(huì)保持物質(zhì)上的某種平衡。
伽馬射線暴或讓白洞現(xiàn)身
和黑洞相比,白洞受到學(xué)界的重視程度要小得多。這很大程度是由于,在白洞理論提出后的幾十年間,科學(xué)家們沒有發(fā)現(xiàn)任何可觀測(cè)的或者間接證明白洞存在的證據(jù)。很多人不禁發(fā)出質(zhì)疑,如果白洞存在,那么它們?cè)谀睦铮?br />
最近,科學(xué)界傳出了一些讓人振奮的研究發(fā)現(xiàn)。
事情追溯到2006年6月14日,這天美國(guó)國(guó)家航天局(NASA)的雨燕(SWIFT)探測(cè)衛(wèi)星觀測(cè)到了一次異常的伽馬射線暴。所謂“伽馬射線暴”,是指出現(xiàn)在外太空的一種短暫高能爆發(fā)現(xiàn)象,是宇宙中最強(qiáng)力的爆炸之一。通常伽馬射線暴持續(xù)的時(shí)間相當(dāng)短,在1秒以內(nèi)。大于2秒的被稱為“長(zhǎng)伽馬射線暴”,基本上持續(xù)時(shí)間很少達(dá)到1分鐘以上。
而這天出現(xiàn)的伽馬射線暴持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)102秒!通常情況下,較長(zhǎng)時(shí)間的爆發(fā)源于超新星爆炸,但是這次爆發(fā)中,科學(xué)家們沒能探測(cè)到任何超新星爆發(fā)的痕跡。
經(jīng)過(guò)五年的研究,美國(guó)國(guó)家航天局的科學(xué)家們最近提出,此次伽馬射線暴的猛烈程度和持續(xù)時(shí)間可以用一個(gè)短暫存在的白洞加以解釋。當(dāng)時(shí),這個(gè)白洞噴射出一些物質(zhì)而后迅速塌陷,導(dǎo)致此次大規(guī)模爆發(fā)出現(xiàn)。因而,這可能成為人類發(fā)現(xiàn)的首個(gè)白洞。
然而,報(bào)道同時(shí)聲明,這只是一種可能的解釋,中間提出的一些條件并不能讓大多數(shù)天文學(xué)家感到信服。
但至少,這讓我們看到了一些曙光。畢竟,在黑洞理論提出的最初幾十年間,我們未能發(fā)現(xiàn)它的蛛絲馬跡?茖W(xué)家們正期待下一次怪異爆發(fā)的出現(xiàn),以取得更多的觀測(cè)數(shù)據(jù)。
時(shí)間旅行回到鴻蒙之初
雖然白洞理論聽上去有些像天方夜譚,但物理學(xué)界一直就時(shí)間旅行的可能性進(jìn)行相當(dāng)嚴(yán)肅的研究。1949年庫(kù)爾特·哥德爾發(fā)現(xiàn)了廣義相對(duì)論允許的新的時(shí)空———這首次表明物理學(xué)定律的確允許人們?cè)跁r(shí)間里旅行。
1905年,愛因斯坦在他的相對(duì)論理論中指出,時(shí)間并不是絕對(duì)的!根據(jù)物體質(zhì)量和速度的不同,其存在的時(shí)間和空間也會(huì)發(fā)生變化。而在宇宙時(shí)空并非是平坦的,由于各種天體引力場(chǎng)的影響,在宇宙的不同位置,時(shí)間的“流速”也不一樣。比如說(shuō),由于黑洞的強(qiáng)大引力場(chǎng),在它附近的時(shí)間會(huì)發(fā)生顯著的減緩,而在黑洞的內(nèi)部,科學(xué)家們認(rèn)為那是一個(gè)“時(shí)間的囚籠”,在那里時(shí)間是停滯的。
那么,讓我們假設(shè),一個(gè)宇航員在太空旅行時(shí)從黑洞的附近經(jīng)過(guò),在這過(guò)程中時(shí)間會(huì)變得非常慢。因而,當(dāng)他再回到地球時(shí),可能發(fā)現(xiàn),地球上已經(jīng)過(guò)了千年之久。
問(wèn)題是,貪婪的黑洞不允許任何物質(zhì)逃脫!宇航員在接近黑洞時(shí),即使沒有被巨大的引力場(chǎng)拉扯成無(wú)數(shù)分散的粒子,也會(huì)被永遠(yuǎn)地囚禁在黑洞之內(nèi)———即使因?yàn)闀r(shí)間停滯可以壽與天齊,他也高興不起來(lái)吧。
讓人振奮的是,白洞以及連接黑白兩洞的蟲洞為我們提供了時(shí)空旅行的可能性。白洞的存在意味著被吸入黑洞的物質(zhì)仍有“生還”的可能性,如果他們能夠順利通過(guò)蟲洞,就有可能被從白洞中噴射出來(lái),實(shí)現(xiàn)時(shí)空的跳躍。
有科學(xué)家認(rèn)為,白洞于宇宙大爆炸的初期就已經(jīng)存在。如果這是真的,那么我們可以推想,一個(gè)現(xiàn)在的黑洞可能通過(guò)某種我們目前未知的機(jī)制,連接到一個(gè)過(guò)去的白洞。這意味著,也許科學(xué)家們有朝一日能夠回到宇宙誕生的鴻蒙之初,探索開天辟地的奧秘!
無(wú)法解釋的“祖父悖論”
白洞的發(fā)現(xiàn)可以說(shuō)讓人們離時(shí)空旅行又進(jìn)了一步,但是科學(xué)家目前的研究結(jié)論可能讓準(zhǔn)備存錢買時(shí)空旅行票的人失望了。
美國(guó)紐約城市大學(xué)物理學(xué)家、《自由空間》和《平行世界》兩本書的作者米奇奧·卡庫(kù)說(shuō),“蟲洞連接著將來(lái),也連接著過(guò)去。但我們別太樂(lè)觀了,因?yàn)楣⿷?yīng)時(shí)間機(jī)器的燃料絕不是人類目前的技術(shù)所能達(dá)到的”?◣(kù)說(shuō),在時(shí)空這個(gè)物體上“鉆孔”,需要一顆星星那么大的能量,或者相反,需要來(lái)自比“無(wú)”還要少的其它星體上的“負(fù)能量”。
不僅如此,時(shí)空的跳躍還會(huì)帶來(lái)很多悖論,其中很著名的有“祖父悖論”。這一悖論最先由法國(guó)科幻小說(shuō)作家雷納-巴雅瓦在他1943年寫的小說(shuō)《不小心的旅游者》中提出:“如果我回到過(guò)去,誤殺了年少的祖父會(huì)怎么樣呢?既然沒有祖父也就不會(huì)有‘我’,沒有了‘我’,祖父則不會(huì)死,祖父沒有死又有了能回到過(guò)去誤殺祖父的‘我’……”只要時(shí)間旅行者試圖改變歷史,便會(huì)出現(xiàn)種種類似的佯謬。
也有可能,回到過(guò)去的我,改變的是存在于另一個(gè)平行宇宙中的“我”,在平行宇宙中,事件的發(fā)生和演化并不與在此處相同。這樣就解決了“祖父悖論”。我殺死了在另一個(gè)宇宙中的年少祖父,那么在另一個(gè)宇宙的將來(lái)之中,就不會(huì)再有“我”的存在。但是,這種“回到過(guò)去”的方式,并不能叫做真正意義上的回到過(guò)去。
種種矛盾困擾著探尋“穿越之門”的科學(xué)家們。所以,盡管我們很有可能發(fā)現(xiàn)了白洞,也許反方向的鐘還沒那么快能成為現(xiàn)實(shí)。然而,白洞和早期宇宙噴發(fā)之間的種種關(guān)聯(lián)以及時(shí)間旅行的誘人可能,讓我們不禁猜想:宇宙的終極密碼,是否就隱匿在白洞之中;蛟S終有一日,科學(xué)家們會(huì)取得穿越大門的鑰匙,時(shí)光機(jī)器也將和人類登月、海底潛水艇一樣,從科幻小說(shuō)中走入現(xiàn)實(shí)。
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