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交界上的“接触”——卡尔·萨根和时间旅行
                            
日期: 2006/6/2 17:07:27    编辑:     来源: 文新传媒网--文汇报    

 
    初见《卡尔·萨根的宇宙》一书,我第一反应是把它和那部由萨根制作、并使他声名达至顶点的电视系列片《宇宙》联系起来。翻看之下才知道,书的内容和电视系列片并无关系,但书名起得倒挺合适:1994年10月,为庆祝萨根60岁生日,他任职的康奈尔大学组织了一场与其工作相关的讨论会,科学界名流齐聚于此,此书就是在选择他们中有代表性的24篇发言稿汇编成册的,由于萨根在科学领域中涉猎很广,书的内容十分宽泛,“宇宙”一词用在这里颇为贴切。

  由于一直和行星探索、搜寻地外智慧生命等争议问题联系在一起,并以一位卓越科学传播者的身份给人们留下深刻印记,萨根身上始终有着一层“科学弄潮儿”的先锋色彩。所以,当其中那篇由理论物理学家基普·S·索恩撰写的《先进文明允许星际虫洞航行和时间机器旅行吗?》中,提及萨根以一种不同寻常的方式与时间旅行也颇具渊源时,也就不太令人吃惊了。

  事情缘于萨根那部著名的科幻小说《接触》(contact,1985年),萨根在书中描写了一个情节,想让女主人公落进地球附近的一个黑洞,然后通过超空间旅行,出现在距离26光年外的织女星上。萨根对自己设置的利用黑洞作为时间旅行手段的技术细节并不是太有把握,他向老朋友索恩求助。

  时间旅行在西方早期乌托邦小说或中国古代神话小说中早有其雏形,不过,这一概念广为人知则源于H.G.威尔斯1895年创作的《时间机器》,小说中科学家乘坐时间机器去到了未来的公元802701年。在威尔斯稍稍前面,马克·吐温1889年也写过一部小说《亚瑟王朝廷上的美国佬》,主人公一觉醒来发现自己回到了久远的亚瑟王朝。而时间旅行被纳入科学领域进行探讨,则是在1915年爱因斯坦广义相对论发表后,数学家哥德尔、物理学家纽曼、弗兰克·J·蒂普勒等人先后在爱因斯坦场方程中得到了允许时间旅行的解。

  但更多的物理学家则把时间旅行和科幻小说中的流行情节一样对待——差不多归入UFO一类,你可以兴意盎然地阅读,但如果把它纳入物理学范畴来进行探讨,那无异于进行学术冒险。所以,当索恩应允萨根的要求时,还真需要点特立独行的勇气才行。

  人们似乎都知道能从广义相对论中推导出时间旅行的可能性——很大程度上这得归功于科幻作品的传播效应,但事实上对其具体细节的认识则相当模糊的。当时,许多大众文章和一些专业文献声称,你能够穿过黑洞的中心并且在宇宙的其它地方现身。索恩和他的学生经过论证得出结论,进入黑洞的所有物体事实上会被强大的潮汐引力撕得粉碎,作为时间旅行手段这是不可跨越的障碍,因此,他建议萨根把“黑洞”改为“虫洞”。与此相关的一系列研究成果还被发表在《物理评论通讯》上。

  顶级物理学杂志每年都会接到大量宣称制造出时间机器的文章,但从来没有一篇发表过,因为它们没有建立在爱因斯坦场方程上的严密推导过程,而索恩的论文则很好地满足这一条件。所以,像《虫洞、时间机器和弱能量条件》,尽管题目中直接就有“时间机器”的字样——为了避免引人注目并被冠以“科幻物理学家”的头衔,从前的科学家们通常把它说成“类时闭合曲线”,而文章摘要也让人感觉科幻味儿十足:“本文讨论的是,如果物理法则允许一个有高级文明智慧生物在空间中制造和维持一个虫洞,那么这个虫洞将被改造成违背因果律的时间机器用于星际航行。”但最后还是被接受发表。

  对那些有兴趣研究时间旅行的物理学家而言,索恩对时间旅行研究取得的进展无疑令人鼓舞,一些人在其后开始参与其中,他们中有俄籍物理学家诺维柯夫、普林斯顿大学的理查德·高特以及大名鼎鼎的霍金。不过,很多物理学家仍一如既往拒绝讨论这个问题。

  作为备受科幻小说偏爱的主题,时间旅行产生了不计其数的作品——在小说、电影及电视中。不过,它们通常只追求情节的曲折离奇和引人入胜,而对时间旅行的科学依据,它们往往选择避而不谈,即使稍有涉及,也是含糊不清。

  在萨根的小说中,时间旅行只是一个附带的情节,它的主要内容是关于人类探索地外文明的——这才是萨根真正感兴趣的东西。萨根在写作《接触》的时候,已是一位卓有成果的科学作家,丰富的创作灵感和浪漫的想象力本应已冲淡了他原本作为科学家的那种严谨,但这种特质在这时候却很难得的表现出来,使这部科幻小说和相关科学理论在交界上进行了一次深入“接触”。萨根也许未曾预料到,他的这一提问会在科学领域内打开这样的局面,引发物理学界对时间旅行问题进行新的关注,其中,维持虫洞持续开放的奇异物质的相关研究甚至成为该领域内的一个重要课题。用索恩的话来说:“一本像《接触》这样的小说,在科学研究上促成一个重要的新方向,这很少见,也许真是绝无仅有的。”

  不过提起萨根,还得承认,我们想到更多的,仍是他在美国太空计划中扮演的灵魂角色、他对宇宙地外智慧生物的不懈探寻、他发起的“核冬天”大讨论、及他那些令人兴致盎然的科学读物,至于他和时间旅行的这层关系,被淹没在这些耀眼光辉之下也就不足为奇了。

  (《卡尔·萨根的宇宙——从行星探索到科学教育》耶范特·特奇安、伊丽莎白·比尔森主编周惠民等译上海科技教育出版社2000年12月第1版定价:28.4元)

 


 

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