穿越时空有希望吗

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英国著名物理学家霍金曾指出，穿越时空的方法之一，就是让物体接近光速飞行。他认为，如果能建造出接近光速的宇宙飞船，宇航员驾驶它飞行一个星期，地球上的时间就过去了100年，也就意味着飞进了未来。

那么，物体能否超光速呢？香港科技大学物理学教授杜胜望的研究团队表示，他们的实验证实，单光子即光的基本粒子，也不能超越光速。“宇宙中最轻的物质，是光子。如果允许的话，从原则上光子应是最容易超光速的，如果光子不行，其他物体可能更难。”

这一研究成果，似乎再一次击碎了众多科幻爱好者穿越时空的梦想。

许多人一直渴望光速能被超越

10年前，美国普林斯顿大学研究院的一项实验表明，光波群能以“超光速”传播。这曾引起无数人对时间穿梭的遐想。

因为，如果光波群的传播是一个实在的信息传播过程，那么其超光速传播，就意味着对因果律（原因必先于结果）的违背。依据爱因斯坦的狭义相对论观点，只要实现超越光速，时间就会出现逆转倒流。

然而，随后人们失望地发现，这项实验，只不过是一种视觉效应，并不能用来传递信息。于是，人们又寄希望于单光子，因为它可以不需遵守经典世界里的规则，或许可以超光速。

在量子世界里，我们需要用概率来理解许多事情。有些在经典世界里不可能发生的事情，在量子世界里，却会有一定的概率发生。

例如，量子隧穿效应。在经典物理里，如果一个物体要越过一个山头，其动能必须大于在山头的势能才行，否则，就会违背能量守恒定律；然而在量子力学里，即使动能很低，该物体仍有概率穿过山头的势能，而出现在山的另一边。

那么单光子呢？它是否也有概率，哪怕是很小的机会，也会做一些离经背道的事情呢？比如违背因果律、超光速运动。由于缺少实验的数据，物理学家们对这个问题，一直争论不休。

而在某种意义上，争论也为科幻提供了资源。比如，在科幻影片《星际迷航2》中，年少不羁的寇克被分解成“量子”，被放逐到雪地里，遇到怪物袭击，意外地见到了老年史巴克。寇克的这一奇遇之旅，是通过“企业”号的“光波传送系统”实现的。

时间旅行梦想的终结者

单个光子是没有概率超光速的，它永远以真空中的光速移动。这可以引申为更强的命题，单个光子在任何介质里，是不可能超光速运动的。爱因斯坦的理论依旧有效，即没有任何物体的运动，可以比真空中的光走得更快。

于是，杜胜望被认为是“时间旅行梦想的终结者”。事实上，“我们并没有证明任何物体都不可以超光速！”杜胜望坦言，这一实验结论，也无法绝对地回答“时间旅行是否可行”。

“从逻辑上讲，我们并没有说穿越时空不可以，而只是说依靠光的手段不行。”杜胜望说，从爱因斯坦的狭义相对论可以推出，要加速一个有质量的粒子接近光速，需要无穷大的能量，这就是为什么一个粒子加速器十分昂贵的原因。

而此次研究最大的贡献，杜胜望认为，可以加深对光子运动的理解，揭示物理学规律；而对现实社会和一般人而言，“或许只是饭后谈资罢了”。

“100年前，爱因斯坦对时间、空间的看法也不被世人理解。”不过，杜胜望期待，此次研究能引起思想、观念的改变，推动技术发展。尤其在通讯领域，重申用光传递资讯的速度最快，并指明限制，这可以让技术发展少走弯路。

时间旅行受悖论制约

其实，作为一个物理基础研究者，杜胜望对穿越时空之类的话题，并没有太大的兴趣。而时间旅行也不是这次研究的重点，媒体往往重视的是时间旅行。

在杜胜望看来，一旦超过光速，可以随意穿梭过去和未来，我们就会有伦理上的困难，这个世界的秩序就乱了。比如，假如你可以“回到过去”，就必须面对一个“外祖母悖论”，也就是你见到尚未结婚生子的外祖母，若将其杀死，又怎么会有你的母亲，自然也就不会有你，你又如何“返回过去”？

当然，为了解释上述悖论，物理界提出了“平行宇宙”的说法：世界不是只有一个，而是有许多平行的世界存在。电影《宇宙追缉令》，就运用这个的概念，将宇宙大约分为125个平行空间。在平行空间里，居住着两个完全一样的人，他们的遭遇一样、生活一样，但绝不会相遇。

假如你可以“飞向未来”，也没有什么可以值得高兴的，因为当你结束星际旅行回到地球上时，你所有的亲朋好友可能都不存在了。

比如，影片《时间旅行者的妻子》中，主人公亨利可穿越时空，但却不能掌控这一本领，因此，他经常不知道在某时、某地、因为什么，突然就转换到另一个陌生的时空里，把爱人一次又一次远远地抛在了后面。

这些悖论让因果关系概念陷入困境，如果是这样，人恐怕就不能想干什么就干什么，但是好不容易有了在时间中穿梭的自由，却又失去了行动的自由，眼睁睁看着历史从身边滑过却无力改变什么，岂不是一个巨大的损失？

多个宇宙平行存在吗

关于时间旅行问题，科学家可以用量子物量学的一些定律来解答这些矛盾。在亚原子世界里，量子的不确定性占主导地位：一个电子撞击一个质子既可能转向左边也可能转向右边，其间并无规律可循。在一些物理学家看来，这种不确定性造成了宇宙的“多重性”，每当一个电子转向右边的时候，就和一个转向左边的电子形成一个新的宇宙。

也就是说，世界不是只有一个，而是有许多平行的世界。你可以回到过去，但那已不是你自己的世界，而是和你的历史相似的世界；如果你干预了历史，未来走向的将是一个与你来时世界不同的另一世界。这种想法近乎疯狂，但仍有许多著名物理学家相信有平行世界的存在。

杜胜望说，自己的研究兴趣，是认识和揭示宇宙的基本规律，哪怕是很小的一部分。至于此次研究的应用前景，杜胜望坦言，目前他需要继续研究，有待观察。