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如果月亮星星都消失 而且只有一個假太陽

王凱祥/文

如果有一天,突然星星和月亮都消失了,人造衛星都掉下來了,天上懸掛著的太陽只是個假像。地球被裝進了籠子里,籠子內的一年等於籠子外的一億年,考慮到真太陽的壽命還有四五十億年,地球最多能存在四五十年了。衛星、網路、直播電視都沒有了,尖端軍事科技成了廢鐵,唯一的信息來源是收音機的微弱信號,你會怎麼辦?是隨著失序的世界陷入末日恐慌;還是不以為然,繼續混沌度日;或是拼勁全力去追求真相,拯救人類?

上述神奇的場景出現在2006年雨果獎最佳長篇小說——《時間迴旋》中,這部神作,讓時間變的陌生,既帶來毀滅,也帶來希望。書中的力量設定和作者的無窮想像力都給我帶來極大的震撼。

書中力量最強大的假想生物智能,也就是用時間迴旋罩住地球的外星人,實際是馮諾依曼機器人。這些原本在小行星的採礦坑道里默默工作的機器人能夠自我繁殖,數量以指數倍遞增,在複製過程中還能產生偏差。通過環境選擇性,聚集在一起,最終演變成構後成了一個橫跨全宇宙的智能體。

這些智能體能用罩子把將要滅絕的星球罩起來,使內外的時間流動不一致,等於是這個文明放入一個時間的保溫瓶中。等到條件成熟的時候,再把罩子撤掉,用一個傳送門將罩子里的星球和一顆新的星球連接起來,使得該星球的生物獲得拯救。他們也順勢收割了該星球的科技,變得更加強大。

比如書中的地球,因為太陽加速燃燒,時間梯度極速改變,而變得不再適合人類居住。被罩起來後,人類利用時間差(罩內一年,罩內一億年)來種植文明,他們用火箭將微生物發射到火星,然後等上幾年(火星上是幾億年),火星生命已經進化到能開著飛船來尋找人類的程度了,並種植出來比地球還高級的生物文明。

書中的人類天才傑森就是用火星藥物進行了第四年期改造而治癒了不治之症活了下來。為了探尋時間迴旋的真相,他又用火星藥物改造了自己的神經系統,把自己變成一種能跟馮諾依曼機器人溝通的「生物體」,從而解開了假太陽、時間迴旋、假想生物智能的所有謎底。

我最感興趣的點是「內外時間流速不一致」和「星球之間有傳送門」,在現有物理學知識的框架下能不能實現。

先說「內外時間流速不一致」

根據愛因斯坦相對論的解釋,當一個有質量的物體體積趨於0時,其引力會達到無法想像的地步,從而改變空間,導致光都無法在其空間里逃避,進而形成時空扭曲。這種時空扭曲現象最近已經被科學家們在中子星附近觀測到,中子星是目前人類在宇宙中可以觀察到的天體中密度最大的一種。

現在物理學家們也已經發現了一種方法來放慢光而無需接觸或攔截它,只需要通過讓光在穿過空間時變得「扭曲」就行。2015年,蘇格蘭的格拉斯哥大學領導的研究小組是把光子送入一個真空「隔層」之中,進而改變了光子的物質形態並減緩它們的速度。2016年,菲律賓大學國家物理研究所的一個團隊又發現了一種新的方式可以「放緩」光速,只需使光變得扭曲。他們可以改變拉蓋爾-高斯光束(簡稱LG光束)的角動量而無需直接干涉它們,這證明了光慢了下來。

《時間迴旋》中,時間透析膜外太陽由於加速燃燒,時間梯度極速加快。這點或可存在,因為像銀河系這樣巨大的星系所自轉所產生的引力場,對內部時空扭曲所造成的影響是無法估計。罩住地球使其時間流速不受太陽波動的時間透析膜,就可能是一個能扭曲地球時空的「真空隔層」。

再說「星球之間有傳送門」

《時間迴旋》里的傳送門被描述成是一個磁場通道,是一個可以連接兩個星球的不同空間,只有在特定的角度和時間才能進出。這很容易讓人想到「蟲洞」。在物理學上,蟲洞最早是一個廣義相對論的概念,是指宇宙中可能存在的連接兩個時空不同區域的狹窄隧道。

根據理論假設,物質有可能能夠通過蟲洞實現瞬時的空間轉移或者時間旅行。但是,直到今天,人類還沒有觀測到蟲洞存在的證據。理論上講,要形成能夠通過一個人或一艘飛船的蟲洞,需要一種具有負質量的奇異物質;或者長度貫穿整個宇宙、引力像黑洞一樣強大、卻比原子還細的宇宙弦;或者半徑在1光年以上的黑洞。(太小的黑洞所形成的蟲洞,會受到穿過其中的物質的微擾,迅速關閉。至少要這個尺度的黑洞形成的蟲洞,才能扛得住人體大小的能量擾動。可惜,這僅僅是理論上存在的概念,目前並沒有在宇宙中自然存在。

當然,從量子力學角度看,通過發展量子糾纏信息技術,實現瞬間超遠距離傳輸,也是一種可能性。我們需要提前分配一對糾纏態,然後再傳輸兩比特的經典信息就可以傳輸一個量子態了,但從整個物理過程中看,我們最快能實現的傳輸速度是近光速傳輸。

目前,物理學家早已經實現了單量子態的傳輸,但是實現單個量子態的傳輸需要的實驗設備非常複雜。一個人包含大概1029 個粒子,要同時傳輸這些量子態,實驗難度遠遠超出想像。瞬間傳輸一個人所需要傳遞的經典信息量也是天文數字,假設我們需要在 10 秒內傳輸一個人,就需要在 10 秒鐘內傳輸完目前人類需要 1 億年的時間才能達到的信息傳輸量,這在目前的信息技術條件下幾乎不可能實現。

所以,「內外時間流速不一致」和「星球之間有傳送門」兩者神奇的現象,雖然可以用物理學和天文學知識做出解讀,但是目前仍舊很難實現。不過,科幻作品存在的一個重要意義就是為科學研究大開想像之門。也許未來某一天,人們對宇宙探索的更多了,書中的設想真的就實現了呢。

最後送給大家書中的一句話:如果生活中唯一能做的事,就是想辦法找到足夠的食物,餵飽自己和家人,對月亮星星還需要懂那麼多嗎?

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