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第24章 虫洞和时间旅行1（第1页）

我们在上一章讨论了，为什么我们看到时间向前进：

为什么无序度增加，并且我们记住过去而非将来。

时间好像是一条笔直的铁轨，人们只能往一个方向前进。

如果该铁轨有环圈以及分岔，使得一直往前开动的火车却返回原先通过的车站，这是怎么回事呢？人们能否旅行到未来或过去呢？

H·G·韦尔斯在《时间机器》中，正好像其他无数的科学幻想作家那样，探讨了这些可能性。

科学幻想的许多观念，诸如潜水艇以及飞往月亮等都已变成了科学的事实。

那么，时间旅行的前景如何呢？

1949年库尔特·哥德尔发现了广义相对论允许的新的时空。

这首次表明物理学定律的确允许人们在时间里旅行。

哥德尔是一名数学家，他由于证明了不完备性定理而名震天下。

该定理是说，不可能证明所有真的陈述，即使你只试图证明像算术这么明确而且枯燥的学科中所有真的陈述。

这个定理也许是我们理解和预言宇宙能力的基本极限，然而至少迄今为止，它似乎还未成为我们寻求完备统一理论的障碍。

哥德尔在和爱因斯坦于普林斯顿高级学术研究所度过他们晚年时通晓了广义相对论。

他的时空具有一个古怪的性质：整个宇宙都在旋转。

人们也许会问：“它相对于何物旋转？”

其答案是远处的物体围绕着小陀螺或者陀螺仪的指向旋转。

这导致一个附加的效应，一位航天员可能在他乘航天飞船出发之前即已回到地球。

这个性质使爱因斯坦非常沮丧，他曾经以为广义相对论不允许时间旅行。

然而，鉴于爱因斯坦对引力坍缩和不确定性原理的无端反对，这也许反而是一个令人鼓舞的迹象。

因为我们可以证明，我们生存其中的宇宙是不旋转的，所以哥德尔找到的解并不对应于它。

它还有一个非零的宇宙常数。

宇宙常数是当爱因斯坦以为宇宙是不变时引进的。

在哈勃发现了宇宙的膨胀后，就不再需要宇宙常数，而现在普遍认为它应为零。

然而，之后从广义相对论又找到其他一些更合理的时空，它们允许旅行到过去。

其中之一即是旋转黑洞的内部。

另外一种是包含两根快速相互穿越的宇宙弦的时空。

顾名思义，宇宙弦是弦状的物体，它具有长度，但是截面很微小。

实际上，它们更像在巨大张力下的橡皮筋，其张力大约为1亿亿亿吨。

把一根宇宙弦系到地球上，就会把地球在130秒的时间里从每小时零英里加速到每小时60英里。

宇宙弦初听起来像是科学幻想物，但有理由相信，在早期宇宙中由在第五章讨论过的那种对称破缺机制可以形成宇宙弦。

因为宇宙弦具有巨大的张力，而且可以从任何形态起始，所以它们一旦伸展开来，就会加速到非常高的速度。