華盛頓的夏季悶熱得可怕。那天,我來到市區(qū)內(nèi)霍華德大學熙熙攘攘的校園,走進一間大型的視聽教室。教室里有空調(diào),階梯座位從講臺前一排排向上延伸,如同戲院般形成圓弧式的席位。我將要在這里發(fā)表我一生中最重要的演講。
我從11歲開始,就秘密懷著一個私人的夢想,只對幾個親近的人說過。我是康涅狄格大學的物理教授,長時間以來,由于害怕自毀前程,一直不敢向同仁透露我的夢想,直到最近才開始向外公開,希望將我所最鐘愛的科學幻想變成科學事實。倘若我早說出這個夢想,恐怕就得不到現(xiàn)已擁有的教授終身聘約了。
時間到了,我馬上就要對約50位世界頂尖的物理學家談話。他們聚集在“第三屆國際相對論性動力學雙年會”中,聽我詳細說明我的研究計劃,這個計劃終將實現(xiàn)我畢生的目標。如果我只是告訴他們,我深信21世紀將是時光旅行的世紀,猶如20世紀是太空旅行的世紀一般,那是不夠的。不行,這群聽眾要的是真憑實據(jù)。
我的研究工作在過去一年漸漸為人知曉,這無疑是我受邀向這個團體演說論文的原因。這個著名團體的宗旨是:促進與粒子物理、場論的古典理論及量子相對論性動力學有關的研究計劃。然而,雖然我的研究已在各種各樣的出版物上廣為報道,包括《新科學家》、《村聲》、《波士頓環(huán)球報》、《華爾街日報》、《滾石》,甚至莫斯科的《真理報》等等。但那些報道對參加這個聚會的人而言,根本算不了什么,甚至還可能令他們皺起眉頭呢。
高坐在階梯座位上,向下對我盯著看的聽眾,有幾位是相對論物理學領域中最重型的“打擊手”,比如說:狄維特,他是得克薩斯大學奧斯汀分校相對論中心主任,也是早期量子重力理論的創(chuàng)始人之一;芬克斯坦,來自喬治亞理工學院,他也有許多重要貢獻,其中包括以小說的方式說明黑洞理論;霍維茲,他是以色列特拉維夫大學的教授,主持過上屆的大會,也在相對論性量子力學方面有許多重大貢獻。
雖然我的研究工作確實以愛因新坦的廣義相對論為基礎(這堅實的地基讓所有物理學家可以站得住腳),但所提出的結論則是可以議論的。這群聽眾期待看到方程式與結論,這些方程式與結論讓我深信我已經(jīng)在理論上有所突破,可以設計出第一部可用的時光機器。
過去幾個星期,我為了妥善準備,每天花費12小時~15小時在計算上。我把數(shù)據(jù)弄到投影片上,打算在演講時投影出來。如果我的數(shù)學沒有搞對,這群專家會立刻指出,過程也不會太客氣。如果我在計算上出錯了,并且逸出方向,我會被立即打斷,當面受到批評:“教授,你的方程式錯了!”而不是用客套的建議式用語。這里是物理學的世界,我們是物理學家,而不是心理治療師。
我排在10時上臺講話。非常糟糕的是,我在次序表上發(fā)現(xiàn)狄維特教授排在我前面,發(fā)表他的論文《量子力學的艾弗雷特詮釋》,內(nèi)容是討論宇宙是多重世界或平行世界構成的。我必須在這樣一位世界知名的學術明星之后上講臺,讓我體驗到當年洋基隊中,在貝比·魯斯之后上場打擊的選手,心中的感受可想而知。
聽到狄維特教授一開始就說,一個演說者只需要用6張投影片來討論他的見解時,我立刻就知道我遇到麻煩了。當然,他帶上臺的投影片正好是6張。我難過地低頭看看我那個鼓起的講義夾,里頭擠著26張投影片。狄維特教授接著說,他經(jīng)常告訴他的研究生,不必把你對一個題目的全部認知都向聽眾說明。我開始告訴自己要撐下去。
狄維特教授是理論物理學的先鋒及權威,1950年獲得哈佛大學的博士學位。他精力充沛,曾經(jīng)到過喜馬拉雅及非洲徒步旅行。他在第二次世界大戰(zhàn)期間還是個飛行員,參與過作戰(zhàn),戰(zhàn)后在著名的普林斯頓高等研究院做研究,時間恰好是愛因斯坦在那兒定居、進行學術研究的時候。
狄維特教授的同仁常用“優(yōu)雅”二字來形容他在物理學中使用數(shù)學的風格,這絕對是贊美。他作品的優(yōu)雅,顯現(xiàn)在物理論述的自然流暢上;而他的方程式悅目而對稱,更是美麗。我當研究生的時候就知道,在物理學中呈現(xiàn)出優(yōu)雅與美麗,幾乎和構思是否正確同等重要。狄維特教授的演說提及量子力學最奇異的申論之一:平行世界可能存在。時光旅行能否成真,這個論述扮演很重要的角色,因此我全神貫注地傾聽。
量子力學是討論能量突然改變的力學;換句話說,能量不是連續(xù)增加或減少,而是只在達到合適的數(shù)量時才開始變化。1913年,被尊稱為“量子力學之父”的丹麥物理學家波爾提出,在氫原子中,電子環(huán)繞質子旋轉的軌道,只在增加或減少某一定量的能量(不可多也不可少)時才會改變,這個固定的能量稱為量子,又叫做不連續(xù)性能量。
1957年間,物理學家艾弗雷--特剛從普林斯頓大學畢業(yè),他首先把量子力學應用到整個宇宙學上,從而得到他的多重世界(又稱平行世界)的量子力學詮釋。
簡而言之,量子力學所見到的世界是幾率的世界。在我們?nèi)粘I畹氖澜缰校敯羟蛲妒滞冻銮驎r,我們可以精確描述出球在哪里及如何飛行。在量子力學的世界里,我們只能說下一步可能發(fā)生什么,因為我們無法確切知道物體到底將做些什么。
艾弗雷特把量子力學應用到全宇宙上,他發(fā)現(xiàn)每逢一樁事件的結果有可能不止一個的時候,宇宙便有分裂的潛勢。舉例而言,假使午餐時你要從奶酪漢堡與鮪魚三明治中二選一,據(jù)艾弗雷特的說法,在你決定的瞬間,這宇宙即分裂為二:其中之一是你選擇吃奶酪漢堡的那個宇宙,同等真實的另一個宇宙是你選擇吃鮪魚三明治的宇宙。這些新的宇宙是平行而分離的,在享受奶酪漢堡的宇宙中的那個你,并不知道在吃鮪魚三明治的分離宇宙中的另一個你。雖然平行宇宙的想法聽起來難以置信,但它完全符合量子力學已證明的諸多理論。
我和在座的每一個人一樣,對于艾弗雷特的平行宇宙理論相當熟悉,也曾多次舉奶酪漢堡與鮪魚三明治的例子,向一般聽眾闡釋該理論。然而,當?shù)揖S特教授使用如“宇宙的波函數(shù)”這樣的理論來討論時,我依然被他熟練而高超的技巧所吸引。狄維特教授的演講結束后,輪到我走上講臺。我沒忘記他剛剛宣布過,一個演說者需要的投影片不超過6張,我決定正面應對這個狀況:“只是讓你們曉得一下,我的投影片沒超過60張。而且當我發(fā)覺狄維特教授在座時,感覺猶如回到了研究所時代,必須把我對這題目所知的每個細節(jié)都向他報告?!?/p>
狄維特教授及全體聽眾都笑起來,我趁機大大舒了一口氣。
我以回溯愛因斯坦廣義相對論的幾個要點起頭,對在座的相對論物理學家演說,這無異于向天使講道。接下來,我以愛因斯坦的理論為基礎,描述我的理論,用投影片來顯示圖片、方程式及結論。我的結論是,看來我們能以全新的方法操控空間與時間,這將使回到過去的旅行成為可能。
這時,一陣滿足的思潮向我襲來——我和我的夢想已走過漫漫長路。我覺察到前面上方的座位傳來鉛筆在紙上劃過的沙沙聲,我敬重的同仁們正忙著匆匆記下我的演算。
(曉東摘自《時光旅人》,有刪節(jié))