乘坐霍金的时光机能看到什么

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2010年5月媒体报道：英国著名物理学家史蒂芬·霍金称，人类可以乘坐时光机飞入未来或返回历史。作为当代著名科学家的这一论断，又把人们的思想带回了中世纪的囚笼，即认为未来是上帝这个全能的造物主预先安排的，因此有了时光机就可能与造物主同行，去探秘人类的未来。人类的未来是既定的，还是未定的，这可是个重要的问题。如果人类未来真是既定的，命运之神不可摆脱，那么今天人们为创造美好的未来，包括为保护环境、保护地球家园的一切努力岂不都是枉费心机吗？其实，人类正在进行的一切活动包括保护自然的努力，说明人们并不接受宿命论。难道这样的质疑是“双生子佯谬”和“杀父佯谬”之后的又一个佯谬？不管怎样，这一切都是时间和空间的问题惹的“祸”。千百年来，时间和空间的问题困扰了无数哲学家和科学家。上世纪初，科学巨匠爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论的理论体系，几乎就要给时间和空间的问题盖棺定论了，然而其后却不断面临着人们提出的一个个悖论所带来的质疑和挑战。尽管科学家们的释疑总是使相对论理论“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”，但是笔者认为，基于信息态为基础的容介态理论视野[1]，新的质疑和挑战又必然要出现了。那么，在信息态和物质态二元容介态的理论体系下，乘坐霍金的时光机又能看到什么呢？要回答这个问题，恐怕首先还是要厘清时间和空间的问题。

关于时间的定义

霍金在探索如何建造时光机，并利用时空的第四维时间去做超越现实的旅行时提到，如果科学家建造了虫洞，“通过虫洞，这位科学家可以看到一分钟前的自我。如果这位科学家利用虫洞，向以前的自我开枪，会发生什么事情？他现在已经一命呜呼。那又是谁开的枪呢？这便是一个悖论，……”[2]看来，即便是写出《时间简史》这样一部科学巨著的霍金，也不得不面对这个所谓的“杀父佯谬”的挑战。这个问题之所以成为佯谬，是因为有科学家提出了“平行时空”的观点，认为“时空不是唯一存在的，而是无数个时空平行存在，它们彼此之间一般情况下是无法产生联系的，每个时空都依照它本身的规律和顺序演变。”[3]不过“平行时空”观点的出现，又使回到历史中去旅行成为悖论。因为“如果每个时空都平行存在，那么在这个时空存在的人未必在另外的时空也存在。也就是说你在另外的时空压根就找不到你的祖父，更谈不上杀掉他了，……”[3]，既如此，所谓“返回历史”又从何谈起？因而又产生了许多其它的佯谬，比如“薛定谔的猫”，等等。

尽管这样，霍金还是坚持认为时间有缝隙。在他看来，“任何物质都不是完整无暇和实心的，如果仔细观察，会发现它们上面都存在小孔和缝隙，这是一个基本的物理原理，同样适用于时间。即便像台球一样的东西，上面也有裂缝，褶皱或空洞。现在容易说明这种情况也存在于第一个三维中。我相信，这一原理同样适用于第四维。时间也存在许多微小的裂缝、褶皱和空洞。在最小的刻度下——比分子甚至原子都小，我们来到一个称为量子泡沫（quantum foam）的地方，这是虫洞存在之处。”[2]

看来，要弄清楚是否确有“虫洞”存在，首先要弄清楚时间究竟是什么？牛顿在《自然哲学之数学原理》一书中曾对时间作出了他所理解的定义，他指出：“绝对的、真实的和数学的时间，由其特性决定，自身均匀地流逝，与一切外在事物无关，又名延续；相对的、表象的和普遍的时间是可感知和外在（不论是精确的或不均匀的）的运动之延续的量度，它常被用以代替真实时间，如一小时，一天，一个月，一年。”[4]现在看来，牛顿三百多年前对时间所做定义的物理意义并不十分明确。

笔者在《自然容介态——以自然信息为基础的进化机理的假说》一文中已经阐明，时间源于物质的合成和运动。如果我们一定要定义一个绝对时间，那么它只能是完全信息态空间里的时间，而在完全信息态空间里，物质及其运动尚未诞生，因此时间等于零，所以绝对时间等于零，它只不过是时间的零点。可见，人们对时间之所以一直是摸不着头脑的，完全在于没有认识到物质之外的存在，即没有认识到物质态空间之外还有信息态空间。由于信息态空间中自然信息的聚合运动形成了最基本的物质粒子单奇子，而正是这一刹那，时间开始产生，并成为物质运动的度量。

因此，时间是因物质运动而产生的，如果没有人为设定的话，时间永远只有一个度量，那就是单奇子互变一个周期所用的时间，即10-15秒[5]，故而时间是不变的、恒态的。 这是因为，大爆炸形成单元区[5]的过程是相同的，单奇子又都是来自于信息态空间，也就是说各个单元区的单奇子也是相同的。由于我们定义时间是物质运动而产生的度量，因此信息态空间合成单奇子的时间为宇宙初始时间。各单元区所使用的时间，都是以单奇子合成的时间为标准时间，也就是说，宇宙的时间是统一的！不同的是，每个单元区形成时的时间各不相同。所谓的“量子泡沫”可能和“波粒二象性”一样，都是缘于单奇子在进行物质粒子和信息粒子两态性互变时出现的现象。当单奇子变成信息态的一刹那，就出现了波的现象或“量子泡沫”。

综上所述，我们可以把时间定义为：时间是物质从初始运动到终止运动的度量，是随着物质运动的初始到终止而连续增量的空间概念值。时间也是人为选择的一种长久不变地运动着的物质规律，是在这种物质规律中，依照长久不变的原则所设定的物质运动规律的度量。按照这个定义，时间是一种特定的增量形态，是不可倒流的一种度量。

物质从生成时就开始运动，物质运动一开始，时间也开始。物质运动是连续的运动，因此时间也就是随物质运动形成的连续形态，连续的时间是没有缝隙的。在0以后的实数是时间范围的量值。一方面在运动中的物质没有完全静止下来时，时间是没有间隔和缝隙的。另一方面，物质由完全静止状态（自然界不存在完全静止的物质，这里仅仅是一种比拟，实际上指的是一种物质由“无”到“有”的瞬间临界状态）到物质运动的初始状态这之间（用“之间”这种表述或许也有失严谨），是没有时间的静止态，没有时间，自然也就不会存在所谓的“时间缝隙”。我们这里所说的物质是宇宙单元区中所有物质的集合，是一个宏观概念。在其中的微观粒子运动中，由于单奇子二态性互变所形成的物质粒子之间的间隔（信息态）相比之下显得突出了，因此出现了“波粒二象性”和“量子泡沫”，然而在单奇子转化为信息态那一刹那，对单奇子而言不过是时间等于零的状态，而不是什么“时间缝隙”，时间等于零，也就没有了时间，当然也就不存在时间的缝隙。实际上，把时间设定成如同物质体一样具有界面的属性还缘于人们对空间认识的误区。因此接下来我们有必要阐明空间的概念。