時間旅行之謎

時間就像一臺推動宇宙運轉的隱形機器，沒有它的存在，宇宙的一切都將是靜止的；時間更像一條逶迤的長河，載著我們徜徉在多彩的世間。不管我們愿不愿意，時間的洪流都將無情地將我們裹挾而去。

從古到今，時空穿梭一直都是人們的夢想。我們希望回到過去挽留一段愛情或阻止一場悲劇；我們期待進入未來，超越有限的生命。從科學角度而言，人類對于時間魔術最迷人的猜想在于愛因斯坦的相對論。變化、永恒，還有距離，去除人為的情感，它們其實都是中性的。在物理學的角度上，永恒的一定是冷寂的。“時空無時不在，無處不在。”這是一個哲學命題，也是人們通常最普遍的認識誤區之一。

時間旅行的現實與悖論

時間循環在物理學上還真有人認真進行研究過。上世紀80年代，俄羅斯理論物理學家伊戈爾·諾維科夫在對時間旅行的可能性認真研究后指出，人可以回到過去，但不能因此改變歷史，人將被迫以一種方式行事而不讓悖論發生。換個角度說，我們的世界是已經被改變過的最終結局，這被稱為“諾維科夫自洽性原則”，后來成為大量時間循環作品的理論基礎。如果時間河流本身光滑地向回彎曲產生一個漩渦，他認為有某種“看不見的手”會阻止我們跳回到過去和產生時間悖論。

這種三維世界里無法理解的邏輯，在科幻電影和小說中經過種種演繹，讓時間循環變成可能。除了《星際穿越》，這樣的例子數不勝數。《終結者2》中，施瓦辛格扮演的T-800告訴人類反抗軍首領約翰·康納，人類最終研究出了“天網”超級計算機，是因為得到了前作中被擊毀的機器人的芯片。《12只猴子》中囚徒詹姆斯·科爾被科學家送到過去，找尋散播死亡病毒的罪魁禍首，最終發現一切罪孽的形成與自己被送到過去的經歷息息相關，而他孩童時代便撞見自己的死亡。

到底什么是時間？我們能否穿越到未來以及回到過去？歐洲著名的哲學家圣奧古斯丁說過：“說起時間，每個人都曉得它代表什么意思，但究竟什么是時間？如果沒有人問我，我一清二楚；如果要我說明，那我就不知道了。”

事實上，就連時間概念本身也非一成不變的。對牛頓來說，時間像一支箭，一旦飛出去就絕對不會改變路徑。如果地板上的碎片忽然自行聚合且從地板上躍起，組成一個完整的杯子跳回桌面上，你肯定能判斷出這是錄像在回放，因為日常生活中絕對遇不到這類情形。

為什么我們看不到破碎了的杯子跳回桌面上？通常給出的解釋是，熱力學第二定律不允許出現這類事件。熱力學第二定律告訴我們，無序程度或者說熵，總是隨著時間而增大。換句話說，也就是我們經常提到的墨菲定律——事物總是朝壞的方向發展。桌子上一個完好的杯子是一種有序狀態，而地板上打破了的杯子則是一種無序狀態。時間的單向性是物理學的基本規律，宇宙中的一切事物都是從有序狀態走向無序的。宇宙不斷發展，是一個不斷變差的過程，從最初有秩序的狀態，慢慢變得沒有秩序，一片混亂。

而愛因斯坦的理論將空間和時間連接成一個不可分割的整體。在極限情況下，時間也是可以彎曲的。在相對論里，大型物體比如行星、恒心和黑洞的引力可以導致空間彎曲，空間和時間可以通過一個叫作時空的東西聯系起來。這就意味著當時空被彎曲時，時間也會被彎曲。這樣時間就更像一條河，當它在宇宙間漫游時逐漸加快或者減慢。但是愛因斯坦擔心時間這條河也許有倒流的可能性，大概在這條河里也有漩渦和分叉。

愛因斯坦狹義相對論的主要預言之一是時間膨脹現象，它本質上說，運動著的始終比靜止的時鐘走得慢。如果速度接近光速，時間幾乎就會停滯不前。這種想象適合所有的時鐘，包括機械鐘、數字鐘和生物鐘等等。這就意味著宇航員登上太空飛船，并加速到接近光速后，地球上每過一年，他只會衰老一秒，因為他的時鐘變慢了。如果以他自己的時間為標準，經過一年重返地球時，地球已經過了3100多萬年。時間膨脹不僅存在于理論，它已經被實驗觀測所證實了。

利用時間膨脹前往未來的問題是，沒人知道怎么讓你自己回去。回到過去是一個難得多的問題，目前還沒有人能解決，很多科學家也不相信能夠存在，但是物理學家已經提出了一些理論。

時間旅行的物理學基礎

1935年，愛因斯坦和學生內森·羅森把蟲洞理論引入物理世界，發現在黑洞的中心有一個“喉嚨”，將時間-空間連接到另一個宇宙，這種連接兩個宇宙的橋梁被稱為“愛因斯坦-羅森橋”，也就是后來所稱的蟲洞。起初并沒有“蟲洞”這個術語，直到后來美國科學家約翰·惠勒把它比喻成蘋果上蟲子咬出的洞。通過蟲洞從蘋果的一邊到另一邊，比繞過蘋果表面近多了。穿過不旋轉的黑洞將是毀滅性的，但是旋轉的黑洞有一個環狀的奇異性，這樣就有可能通過“愛因斯坦·羅森橋”穿過這個環。這樣一來，愛因斯坦的理論就提供了時間旅行的可能性。

1937年，荷蘭數學家威廉·范斯托克姆發現了愛因斯坦方程的一個解，指出有一個快速旋轉而又無限長的柱體重力場。這樣一個場將會違反因果律，它允許出現連接兩個時空的“閉合類時曲線”。

何謂“閉合類時曲線”？愛因斯坦的廣義相對論已表明，時空會受到類似行星等巨大運動物質的重力拖曳而改變方向。由此可見，時間的方向也會因運動物質的拖曳而改變，變得彎曲，彎曲到一定程度，便可首尾相接，形成閉合曲線。如果這樣的閉合曲線存在，人們乘坐飛船沿著這種曲線進行正向時間旅行時，不僅可以訪問未來，還可返回過去。

范斯托克姆從一個無限的旋轉的圓柱體開始，盡管構造一個無限的物體實際上是不可能的，計算出如果這個圓柱體以接近光速旋轉，就會帶動時空結構和它一起轉動，很像攪拌機的葉片帶動蜜糖旋轉一樣。

任何勇敢地圍繞圓柱體旅行的人都會被帶動，得到巨大的速度。事實上，從遠處的觀察者看，這個人的速度好像超過了光速。盡管范斯托克姆本人那時候沒有認識到，圍繞圓柱體旅行一圈實際上是時間上倒退到你出發的時間之前。如果你是中午出發的，那么，你回到出發點的時間可能是昨天下午18點。圓柱體旋轉得越快，在時間上就倒退得越多，唯一的限制是時間不能倒退到制造圓柱體之前。每次你圍繞柱子跑一圈，時間就倒退得越多。事實上，不存在無限長的圓柱體，所以可以排除這個解。另一個角度說，如果這樣的圓柱體能夠被制造出來，由于它以接近光速旋轉，圓柱體的離心力非常大，構成圓柱體的材料將飛散。

1949年，庫爾特·哥德爾發現了一個更奇怪的愛因斯坦方程的解。哥德爾是20世紀最偉大的數學家之一，是自亞里士多德以來最重要的邏輯學家。當時哥德爾和愛因斯坦是好朋友，兩人有相似的文化背景，都對哲學有強烈興趣，可以用德語交談。愛因斯坦上了年紀以后力不從心，不再熱衷于解決老問題、提出新問題了。他喜歡告訴人們，他去辦公室上班，“只是為了獲得能和庫爾特·哥德爾一起步行回家的榮幸”。

哥德爾假定整個宇宙是旋轉的，像范斯托克姆的圓柱體一樣，你被時間-空間像蜜糖一樣的黏性所帶動。乘坐火箭船圍繞哥德爾宇宙旅行，你將回到起點，但時間卻倒退了。

在哥德爾宇宙中，一個人原則上可以在宇宙中空間和時間任意兩點間旅行。他能看到任何時期發生的每一個事件，不管是在過去多么久遠的時候發生的。因為重力的影響，哥德爾認為宇宙本身有收縮的傾向。因此，旋轉的離心力必須平衡這個重力。換句話說，宇宙必須旋轉超過一定速度，宇宙越大收縮的傾向越大，這樣算下來，我們所在的宇宙必須每700億年轉一圈，時間旅行的最小半徑是160億光年。但事實上，要想讓時間倒退，你必須以略低于光速的速度旅行。

愛因斯坦被他這個朋友的解深深地擾亂了。他承認在他建立廣義相對論時，時間旅行的可能性問題曾困擾他。因為時間和空間被處理成像一塊能夠彎曲和扭曲的橡皮，空間-時間結構會彎曲得太大，以至于時間旅行也許可能。愛因斯坦最終排除了哥德爾的解，因為人們對宇宙的認識表明，宇宙不是旋轉而是膨脹的。

在愛因斯坦去世的時候，眾所周知他的方程考慮到一些奇怪的現象，比如時間旅行和蟲洞。但是沒人認真思考這些問題，科學家認為這些現象在自然界是不能實現的。多數人的意見是，這些解在真實世界中沒有基礎：如果你想通過黑洞進入平行宇宙，你必死無疑；宇宙不旋轉；你不能找出無限大的圓柱體。因此時間旅行是個純粹的學術問題。

于是時間旅行問題沉默下來。

時間旅行的復蘇

到了1985年，美國天文學家卡爾·薩根寫了一部名為《接觸》的小說，其中涉及人類通過黑洞與外星球文明進行超時空接觸，他對書中涉及的物理原理是否正確沒有把握，于是就請好友基普·索恩幫忙看看。索恩是研究相對論的專家，他被小說情節所吸引，不過他認為，利用黑洞進行時間旅行是不合理的，建議薩根把黑洞改為蟲洞。

卡爾·薩根愉快地接受了索恩的建議，在地球和26光年外的織女星附近設置了兩個洞口，讓女主人公阿洛維博士通過蟲洞在地球和織女星之間往返，大大縮短了旅行時間。從此，蟲洞頻頻出現在科幻作品中。

正因為薩根的請教，索恩開始正式把蟲洞作為研究對象，他要解決蟲洞在什么情況下能夠打開，也就是說，蟲洞怎樣才可以作為時間旅行的工具。

1988年，索恩把與學生莫里斯合寫的論文《蟲洞、時間機器和弱能量條件》投稿到《物理評論通訊》上，雖然題目里有“時間機器”，但最后還是被發表了。論文說從理論上證明有可能存在著“可以被穿行的蟲洞”；打開蟲洞需要有一種“具有負能量的奇異物”；同時還論證了借助這種蟲洞實現回到過去的時間旅行的可能性。這種具有負能量的東西實在太奇怪了，連物理學家都把它叫作“奇異物”。實驗室中目前已經制造出了極少量的奇異物。

索恩在《黑洞與時間彎曲》一書中寫道：“臨近文章發表時，我又惴惴不安起來。為了消除疑慮，實際上是為了讓別人相信，我們的時間機器研究沒有一點兒嘩眾取寵的意思，我問了加州理工學院公關部的同事。在許多物理學家看來，在大眾中故弄玄虛也許是瘋狂的行為，而我希望物理學同行們能認真研究我們的論文。”

論文在物理學家中激發了興趣，蘇聯科學家諾維科夫著迷了。當時他正在美國訪問，他打來電話說：“我太高興了，基普！你沖破了阻礙。你能發表時間機器的研究，我也能！”接著，他立刻開始行動了。后來提出上文說的“諾維科夫自洽性原則”。

除此之外，普林斯頓大學的理查德·高特，以及斯蒂芬·霍金都參與進來，時間旅行再也不只是幻想，它引發了物理學界對時空旅行新的關注。其中，維持蟲洞持續開放的奇異物質的相關研究甚至成為該領域內一個重要課題。而在此之前，科學家們在參與時空旅行的相關討論時，通常都用“類時閉合曲線”這樣晦澀的詞語來代替時間機器，讓人不至于感到他們在胡說八道。

關于蟲洞存在諸多疑問，蟲洞有多大？能存在多久？到哪里去找蟲洞？在名為《霍金宇宙大探索》的紀錄片中這樣解釋：任何物質都不是平整無暇和實心的，如果仔細觀察，會發現它們上面都存在小孔和裂縫，這是一個基本的物理原理，同樣適用于時間。即便是像臺球一樣的東西，上面也有裂縫、褶皺或空洞。時間也存在許多微小的裂縫、褶皺和空洞。在最小的尺度下——比分子甚至原子都小，我們來到一個稱為量子泡沫的地方，這是蟲洞之所在。

時空中的微小隧道或捷徑不停地在這個量子世界中形成、消失和重新形成，它們可以連接兩個隔離的空間以及兩個不同的時間。不幸的是，現實生活中這種時光隧道非常狹小，即使發現了它們，我們也不能從這個縫隙穿過。

這又回到了一個古老的問題——芝諾悖論。古希臘數學家芝諾提出：“一個人想要從A點走到B點是永遠不可能的。”他要先走完路程的1/2，再走完剩下總路程的1/2，再走完剩下的1/2……如此循環下去，永遠不能到終點。

提出黑洞概念的普林斯頓大學物理學家約翰·惠勒想找到這個最小的距離，最后發現距離小得難以置信，量級為普朗克長度10-33厘米。量子理論認為，普朗克長度是目前物理學所能描述的最小尺度。

這么小的蟲洞令人沮喪，但因為蟲洞是在泡沫中自然發現的，索恩假定：一個高級文明有一天可以捕捉到一個蟲洞，將它放大數萬億倍，令其足夠大并且穩定，能讓人甚至飛船進入。盡管非常困難，但它符合物理學定律。

如果我們擁有足夠的能量和先進技術，將來或許甚至能在太空中建造一個巨型蟲洞。從理論上講，蟲洞或時光隧道不僅能把我們帶到別的星球，如果兩端在同一個地方，且由時間而非距離分離，在遙遠的過去，飛船就能在地球附近自由出入。或許恐龍會看到飛船登陸的場景。

除了大小之外，蟲洞的轉瞬即逝和不穩定也是一個棘手問題。斯蒂芬· 霍金認為，如果你想走進蟲洞，它就會收縮。這是對時間旅行的致命打擊，即產生的量子輻射效應會變得無限大，產生一個奇異物，殺死時間旅行者并關閉蟲洞。

霍金反對時間旅行，理由是如果穿越時間的旅行像星期天的野餐那么普遍，我們應當能發現很多從未來而來的旅行者。為此，他甚至舉辦了一個派對來證明這一點。

2009年6月28日，霍金舉辦了一次“時間旅行者聚會”，他在宴會舉辦前沒有向任何人發出邀請。宴會結束后，他才發出請帖，邀請有“穿越”能力的人士赴宴。請帖上寫著：“誠摯邀請你參加時間旅行者的宴會。宴會由斯蒂芬·霍金教授舉辦。”請帖上不但寫明宴會的舉辦地點為英國劍橋大學岡維爾與凱斯學院，還貼心地標明了經緯度。霍金認為，如果有“來自未來”的人能看到這份請帖并能“穿越”回過去，那么他在那次宴會上就會見到貨真價實的“時間旅行者”。

但之后霍金在接受采訪時說：“我等了很長時間，沒人出席聚會。”霍金還公開了在這次聚會上錄制的視頻。視頻中，他一個人坐在房間里，旁邊擺著烤面包和香檳酒，殷切希望門被打開或神秘“未來人”突然出現，但最終卻沒有任何人現身。霍金稱，通過這次實驗，已經能夠證明時空旅行根本不可能發生。

打開和維持蟲洞需要的奇異物實在太奇怪了，所以被物理學家稱為奇異物。奇異物內部有負壓強，如果嘗試用這種物質吹氣球，氣球反而會變小。和這種負壓強相關聯的能量會產生一種負的，或者說排斥的引力，正是這種力維持著蟲洞隧道口的開放。奇異物并不能從日常環境中找到，但是科學家已經從卡西米爾效應中觀測到了微量奇異物。所謂“卡西米爾效應”就是在真空中兩片平行的平坦金屬板之間存在吸引壓力，這一效應會在真空中相距僅幾十億分之一的兩片金屬板之間產生一種將它們拉向一起的力，這種力就來源于兩片金屬板之間產生的奇異物質的負壓力。

卡西米爾效應之所以能發生，是因為真空世界實際上并不是什么都沒有。有一些叫作虛粒子的東西在不停地冒泡，這是一種亞原子粒子，行為符合量子理論中的不確定原理，時而出現時而消失，只能存在很短時間。量子力學另外一個叫作波粒二象性的觀點認為，這些粒子也可能是波。在金屬板之間，這些波有點像振動著的吉他弦，只有當弦的長度是半波長的整數倍時，振動才會發生。

在卡西米爾效應中，因為兩塊平行板靠得很近，所以這些虛擬粒子不容易在兩塊板之間出現，在兩塊板外圍的虛擬粒子比兩塊板之間的虛擬粒子要多，這就產生從外向內的作用力，將兩塊平行板輕推在一起。卡西米爾效應以荷蘭科學家亨德里克·卡西米爾的名字命名，他于1948年首次預言了這種現象。1996年史蒂文·拉莫爾奧克斯在美國新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國家實驗室精確測量了這個效應，他測量出的吸引力很小，大約等于螞蟻重量的三萬分之一，而且板間距越小，吸引力越大。

以上的理論也存在一個問題：維持蟲洞所需的負能量不僅數量巨大，并與其半徑有著正比關系。據估算，為了維持一個半徑為1公里的蟲洞所需要的負能量物質的數量，相當于整個太陽系的質量。

為此，美籍日裔物理學家加來道雄在《平行宇宙》一書中寫道：“盡管索恩的解決方案在它公布時使人非常感動，但是實際制造它，即便是高級文明也非常困難。因為這種類型的蟲洞依靠大量負能量使得蟲洞的嘴保持張開，所以首先必須得到大量非常稀少的負能量。因為通過卡西米爾效應創造的負能量非常微弱，所以蟲洞的尺寸不得不比一個原子的尺寸小很多，這就使得穿過蟲洞的旅行不現實。”

時間悖論

最著名的理論莫過于“外祖母悖論”，你回到過去，在你母親出生前將你的外祖母殺死，那么你就不可能出生了。因此你絕不可能在時間上回到過去殺死你的外祖母。根據邏輯一致性的思想，這件事情是不可能發生的。

除此之外，這樣的悖論還有幾種。比如，信息悖論：在這種悖論中，信息來自將來，這意味著信息可能沒有起源。假設畢加索穿梭時空，把他的畫作給了年輕的自己，那么這派藝術究竟是誰創立的？

再比如性別悖論。在這種類型的悖論中，你生了你自己，在生理上這是不可能的。英國哲學家喬納森·哈里寫的故事中，故事的主人公不僅他父親是他自己，而且吃了他的人也是他自己。在羅伯特·海因萊因的經典故事《你們這些還魂尸》中，主人公同時也是他的父親、母親、女兒和兒子，即家庭中其他三個成員是他自己。解開性別悖論是相當棘手的，既要求有時間旅行的知識，也不能違背基因法則。

劇作家在制作好萊塢大片時隨意違背物理學定律，但是在物理學界，則非常嚴肅地對待這些悖論。物理學家提出了至少三種自然可能會用來阻止時光旅行悖論的方法：第一種方法很簡單，自然不允許人類回到過去，即時間旅行不可行。第二種，前述俄羅斯物理學家諾維科夫相信我們將被迫以一種方式行事而不讓悖論發生。霍金的想法和其類似，他提出一種叫作時序保護猜想的假說，用來排除時間旅行的可能性。在這種假說中，要么制造的時間機器會被摧毀，要么試圖使用時間機器的人或物會被摧毀。

但是諾維科夫的方法提出了自由意志問題。如果我們在時間上回到過去，見到我們生前的父母，我們可能會想我們應該有我們行動的自由。諾維科夫認為有一條未發現的物理定律阻止任何會改變將來的行動，例如殺死父母，使你不能出生。他指出：“我們不能將時間旅行者送回伊甸園要夏娃不從樹上摘蘋果。”

阻止我們改變過去和產生悖論的這種神秘的力量是什么呢？他寫道：“這種對我們自由行動意愿的限制是不平常的和神秘的，但不是完全沒有道理的。例如，我們可能想要在沒有任何設備的幫助下在天花板上行走，但是引力定律不允許我們這樣做。如果這樣做的話就會掉下來，因此我們的自由意志受到限制。”

可是沒有生命的物質被投向過去也會發生時間悖論。假定在公元前330年，在亞歷山大大帝和古波斯帝國國王大流士三世就要爆發歷史性戰役之前，你把機關槍帶到那個時候，告訴他們怎樣使用，我們就有可能改變隨后的整個歐洲歷史。

事實上，即使是對過去最微小的干擾也可能引起意想不到的悖論。例如，混沌理論利用蝴蝶效應這個隱喻，在地球氣候形成的危急關頭，即便一只蝴蝶扇動翅膀也能產生波動，使力的平衡破壞和引發強大的暴風雨。即便是最小的沒有生命的物體送回到過去也會不可避免地以一種意想不到的方式改變過去，引起時間悖論。

第三種解決時間悖論的方法是有多重宇宙的存在，在回到過去后，你進入的是一個不同的平行宇宙，所以你不會對你本來的宇宙產生任何影響。事實上，所有可能的事都會發生，但是事情都是在平行宇宙中發生的。

英國物理學家戴維·多伊奇用量子物量學定律來解答矛盾。在亞原子世界里，量子的不確定性占主導地位：一個電子撞擊一個質子既可能轉向左邊也可能轉向右邊，其間并無規律可循。在一些物理學家看來，這種不確定性造成了宇宙的多重性，每次一個電子轉向右邊的時候就和一個轉向左邊的電子形成一個新的宇宙。矛盾可以用同樣的方式來解決：如果時間旅行者干預了歷史，宇宙就會分成兩個或更多的分支，那個被殺死的母親就會到另一個平行的宇宙里，而不會進入到弒母者歸屬的那個宇宙中。

根據量子力學的解釋，所有可能的世界都與我們共存，認識到這一點讓我們頭暈目眩。盡管為了到達其他世界也許需要沖動，但是這些量子世界就存在于我們所住的這個房間里。無論我們走到哪里，它們都和我們在一起。這樣的多維空間的存在，其實我們的古人早就描述過了。

諾貝爾獎得主史蒂文·溫伯格把多元宇宙理論比作無線電，圍繞我們周圍有幾百個不同的遙遠廣播電臺播出的無線電波。在任何給定的時刻，你的辦公室、小汽車或者臥室里充滿了這些無線電波。然而，打開收音機，你每次只能聽一個頻道，每個廣播電臺有不同的能量和不同的頻率，結果只能將收音機一次調到一個臺。

《平行宇宙》一書中寫道：“同樣，在我們的宇宙中，我們已經調到與我們宇宙的物理現實相應的頻率。盡管有很多其他的宇宙，但是我們不能調到它們對應的頻率。盡管這些宇宙看起來都很像，每一個世界有不同的能量。因為每個世界由百萬億億個原子構成，這意味著能量的差別會很大，因為這些波動的頻率與它們的能量成正比，這意味著每個世界的波以不同的頻率振動，不再能相互作用。不管是什么意圖和目的，各種各樣的這些世界的波不發生相互作用和相互影響。”

關于時間旅行的理論艱深而又有趣，不管可能性多么小，每個人心中依然存在“穿越”的夢想。有一種可能，我們只需要耐心等待技術的發展追上科學理論，這種情況已經不是第一次遇到了。500年前，萊昂納多·達·芬奇設計了一架滑翔機，它并沒有被建成，但如今對該模型重建證實，如果當時達·芬奇能夠獲得當代航空工程師所使用的高級材料和建造技術，他的滑翔機就可以在天空翱翔。或許，時間旅行也一樣。

時間旅行的現實與悖論

時光倒流！這樣的奇聞真的會發生嗎？

在一些諸如《千古奇謎》《未解之謎大全》之類的所謂暢銷書中，我們不時會看到以下聳人聽聞的內容。

1971年8月的一天，前蘇聯飛行員亞歷山大·斯諾夫駕駛米格21型飛機在做例行飛行時，無意中“闖入”了古埃及。于是，他看到了金字塔建造的壯觀場面：在一望無際的荒漠中，一座金字塔巍然矗立，另一座金字塔則剛剛開始動工。

物理學家馬西教授則向世人展示了來自北約的絕密報告：1982年，一位北約飛行員在一次從北歐起飛的飛行訓練中，他的視野里竟然出現了數百只恐龍！飛機竟然來到了史前的非洲大陸。

1986年，一位美國飛行員駕駛SR71型高速偵察機飛越佛羅里達州中心城區時，突破“時空屏障”，來到了中世紀的歐洲上空，他不無驚駭地看到了歐洲歷史上著名的瘟疫——“黑死病”所造成的令人毛骨悚然的恐怖情景，成堆的尸體倒斃街頭，令人觸目驚心。

1994年初，一架意大利客機在非洲海岸上空飛行時，突然從地面控制室的雷達屏幕上消失了。正當地面工作人員深感焦急之際，客機又在原來的空域出現了，雷達又追蹤到它的訊號。最后，這架客機安全降落在意大利境內的機場。可是客機上的機組人員和315名乘客，對他們曾經“失蹤”這事卻是一無所知。機長巴達里疑惑地說：“我們的飛機一切正常。”然而事實卻不容爭辯：到達機場時每個乘客的手表都慢了20分鐘！無獨有偶，1970年，一架波音727噴氣客機在飛往美國邁阿密國際機場的旅途中，也無故“失蹤”了10分鐘。10分鐘以后，客機也在原來的地方出現，接著安全飛抵目的地。客機上所有的人也都不知道發生了什么事，而最終使他們相信的理由，也是因為所有人的手表都慢了10分鐘。

對這些十分奇怪的現象，有關專家認為唯一的解釋是：在事件發生的一剎那，這些飛機進入了“時光隧道”。什么是“時光隧道”？用通俗的語言解釋就是：時間為我們架起了一座金橋，它既可以使我們回到數千年前的過去，又可以讓我們進入幾百年甚至幾千年以后的將來。那么時光真的可以倒流嗎？有的科學家認為，從理論上來說，時光倒流、回到從前并非絕對不可能。根據愛因斯坦的相對論，物體運行速度超過光速時，便可能回溯到過去的時間。

我們知道，地球和其他星球的距離，一般用光年來計算。例如，天狼星距地球有8.7光年。按一般理解，人們即使乘坐光速飛船，往返一次也要17年以上。但事實上并不是這樣。當飛船的速度越快時，時間流逝就越慢。當飛船速度達到光速的99.99999999%時，坐在飛船上的你，無論心跳、呼吸、消化和思維，都比平常慢7萬倍。所以對于你本人來說，到天狼星觀光一次只不過用了兩個多小時而已。可是地球上的親友，就必須在17年后才能看到你從天而降。

根據同樣的道理，當飛船的速度達到光速時，時間就會完全停止！那么，當飛船的速度超過光速后會發生什么情況呢？試想有一艘超光速飛船，到數千萬光年遠的星球上去。又假如飛船上有一只特制的望遠鏡，能清楚地看到地球。那么當飛船以超光速飛行時，便會掠過地球在20世紀發出的光像，就像賽車超車一樣，追上19世紀的光像，這樣飛船上的你就看到了19世紀地球上所發生的事情。再往前飛行，你不僅可以看到三國時劉關張桃園三結義的情景，而且可以追上7000萬年前古老地球發出的光像，回到恐龍稱霸地球的侏羅紀……

然而，這僅僅是純理論的論證，以目前人類的科學技術能力尚無操作的條件。而且上述事件中的飛機速度雖然比較快，但比光速還是要慢得多。那么，它們又是怎樣進入“時光隧道”的呢？這是一個謎。

憑空消失之謎

事前沒有征兆，事后不留蹤跡，一些人就這樣莫明其妙地失蹤了，這就是憑空消失。這樣的事在歷史上時有發生，直至今日，人們依然無法對這些事件予以合理的解釋，它們在人們心靈上投下的陰影也同樣無法抹去。

神秘的“鬼船”事件

1872年，一艘名為“瑪麗·謝列斯塔號”的海船被發現遺棄在大西洋上，令人驚詫的是船只沒有損傷，船上財物也沒有丟失，且所攜帶的飲用水十分充足，人們甚至在船上發現了1701桶酒和足夠維持6個月的食物，但船員卻全部消失了。

2007年4月15日，3名男子乘一艘9.8米長的雙體船“卡茲二號”出海，打算沿澳大利亞海岸旅行。3天之后，即4月18日，這艘船出現在離澳大利亞北海岸88海里的海面上，帆張開著，引擎開動著。人們發現艙內的桌子上有一臺筆記本電腦，還開著；無線電沒有異常，船上應急設備運轉良好；救生衣整齊地掛在鉤子上，桌上的餐具和食品已經擺好，好像正在等待人們用餐。然而船上沒有人，三個男人都神秘地失蹤了。

類似令人匪夷所思的事情還有不少，例如一艘名為“亞馬遜號”的失蹤船是遠洋捕魚船，也是2003年被發現漂浮于南大西洋上。船上廚房里放著一大塊咸肉，水龍頭竟然也開著。船員休息艙里有10多個床位，有些收拾得很整齊，有些被褥敞開著，似乎剛有人睡過。從船上的航海日志看，這艘船早在1976年就離開巴西前往南大西洋從事捕撈了，然而船上沒有人。

人們不知道船上的人到哪里去了，也無法解釋這些船究竟經歷過怎樣的事情，只好將它們統稱為“鬼船”或者“幽靈船”。

聞之色變的百慕大

海洋上最詭異的地方要數百慕大了，這塊地區位于北大西洋的馬尾藻海，是個三角區海域。在這塊地區，有超過5000人神秘失蹤，而且很多事件無法解釋，所以便有了“百慕大魔鬼三角區”的說法。

發生在百慕大的最為人所熟知的失蹤事件是1945年12月5日美國第19飛行中隊的突然失蹤。第19飛行中隊由5架“復仇者”魚雷轟炸機和14名飛行員組成，整個中隊在一次訓練出航后便全部不知去向。當晚7點27分，兩架“水手”海上飛機前去救援，起飛23分鐘后，其中的一架發生爆炸，機上13名乘員也全部遇難了。

統計表明，發生在“百慕大魔鬼三角區”的船只和飛機失蹤事件已達數百起，僅1880年至1976年間就有158次失蹤事件在這里發生，其中大多數發生于1949年以后的30年間。最不可思議的是，這些事故總是發生得非常突然，事發前沒有求救信號，事發后也難以尋覓蹤跡。

如何解釋這些不幸事件？為什么恰恰在這個區域容易出事呢？對于這樣的疑問，人們至今也沒有統一的答案。現在有一種觀點認為，船只的失蹤很有可能與這一帶時常發生的“突浪”有關。“突浪”據說是在海底力量的影響下形成的一種巨浪，它在大洋中突然出現，破壞力極大，船只遇到它甚至來不及做出反應就被擊沉，而船只的殘骸之所以難以尋覓則往往是由于遇到了強勁的大西洋暖流的緣故，這股暖流能將殘骸帶到別的地方。至于飛機失蹤，據說是因為海底磁極影響了羅盤，導致飛行方向難辨。這兩種解釋雖然能對一部分事件做出解釋，但不能解釋全部。百慕大的神秘面紗至今依然沒有被揭開。

恐怖的集體失蹤

可以說這世上再也沒有什么事比大規模的集體失蹤事件更令人不解和恐怖了，而歷史上這樣的事也時有發生。現在最讓人們感到不可思議的一次集體失蹤事件發生在1975年的莫斯科。這年4月1日晚上，一列地鐵從白俄羅斯站駛向紅色布萊斯諾站，全程只需14分鐘，然而紅色布萊斯諾站卻始終等不到這趟列車進站。地鐵人員最后不得不中斷地鐵運行，對整個地鐵系統實施全面搜索。最后人們竟在一段防水閘門的后面找到了一列空車廂，盡管物品都在，但乘客卻全部消失了。列車怎樣來到了那里？那些乘客都到哪里去了？這些問題始終沒有答案。直到今天，人們仍然找不到有關此事的任何線索。

但這樣蹊蹺的事還并非只此一例。1915年，英國的一個軍團在與土耳其軍作戰的時候登上一座山崗，據說當時山上突然被一團藍霧所籠罩，山下看不清楚山上的情況。待藍霧消散后，山下軍隊的軍官用望遠鏡一看，山上一個人也沒有了，整個英國軍團消失得無影無蹤。這件事發生后，英國人認為是土耳其人把全體官兵抓走了，而土耳其軍則大呼冤枉，他們解釋說，當時他們正在作戰，不可能把人全部帶走。于是這件事便成了一樁人類歷史上著名的懸案。

1999年7月2日，在中美洲的哥倫比亞，大約一百多名圣教徒到阿爾里斯山的山頂去朝拜，因為他們相信那年8月2日是世界末日，結果這一百多人朝拜后便集體失蹤了，這件事也是至今都無法解釋的神秘失蹤事件。

“失而復得”的怪事

假若無端消失令人感覺蹊蹺，那么失而復得則更加令人百思不得其解。1985年，一架失蹤了差不多半個世紀的雙引擎客機在新幾內亞的一片森林沼澤中被發現，它看起來依然很新，機身標志清晰可辨，但這架飛機是48年前失蹤的。調查人員發現飛機的蓄電池仍然有電，飛機的油箱也幾乎全是滿的，它看起來好像仍然可以飛行。

類似事件在上世紀60年代也出現過。“格得號”是一架美國利貝雷達型轟炸機，1946年4月4日，這架飛機失蹤，事后多方搜尋，皆無結果。不料1962年的某一天這架飛機重新被人發現，盡管它已失蹤了17年，但飛機上的無線電設備依然完好無損。根據對儀器裝備的分析，它仿佛剛降落地面不久。

1984年，在一個晴朗的日子里，墨西哥北部的沙灘上突然出現了5架美國軍用飛機，它們機身錚亮，油箱里儲藏了汽油，但機艙里卻空空如也，不見人跡。應邀前來鑒定的美國專家認為，它們就是1945年在百慕大海域上空失蹤的第19飛行中隊的5架戰機，不過后來又有人提出飛機番號有出入，因而也無法確定這種說法。但即使如此，僅這些失蹤飛機重見天日就足以令人十分費解了。

有人用時空扭曲和蟲洞理論來解釋這些事，他們認為，也許很多失蹤案與蟲洞和時空扭曲現象密切相關，但人類在這方面的知識十分欠缺，所以也只能推測，無法確定。

天河之舟

速度戰勝距離

載人飛船可以獨立進行航天活動，也可作為往返于地面和空間站之間的“渡船”，還能與空間站或其他航天器對接后進行聯合飛行。但要想更快更遠更安全，現在的燃料運載火箭已力所不及，宇宙飛船、空天飛機的動力和速度已注定只能在地球周圍轉悠，星際航行肯定不能勝任。為了實現更快更高更安全的目標，科學家設想了許多種未來的宇宙飛船。

科學家們作出種種未來的宇宙飛船的設想，如原子能飛船、量子飛船、光子飛船、太陽帆飛船、離子體飛船等。新型動力飛船將以第三宇宙速度，甚至更快的速度進行宇宙航行。

點燃核子的“導火線”

早在50年前，前蘇聯、美國已研制了核動力發動機。核子平時很穩定，只有點燃了它的“導火線”，核子才會發生連鎖反應，產生巨大的能量。運載火箭在換裝核動力發動機后，一次發射就能將幾十噸物資送上月球表面。核動力飛船能夠執行更遠距離的太空飛行，例如對火星等太陽系中的其他行星進行抵近探測、登陸。

核動力發動機的缺點很明顯，會產生大量具有放射性的廢料。為了預防核動力火箭在發射時可能發生爆炸造成的核污染問題，科學家們為核發動機包裹上一層由鎢制成的外殼，非常堅固，而且耐高溫，完全可以抵御爆炸引發的沖擊波。普通飛船使用核動力發動機也可提增3倍速度。

為激光指引方向

自從方向性極強的激光問世以后，科學家們又預言：激光可以作為未來宇宙飛船動力。激光這樣強大的輻射光束也完全可能給宇宙飛船加速。從物理學的觀點來看，各種發動機就是利用反作用力，激光發動機的反作用力能產生巨大無比的推動力。

科學家在研究以激光為動力的航天飛機上已經取得卓有成效的成果。激光飛船能依靠自己的動力垂直起飛；返回大氣層時又像飛機一樣，滑翔到地面作水平著陸。激光飛船不需要火箭發射，也不使用火箭燃料，費用低廉，發射費用僅為航天飛機的百分之一，而且十分安全。

給陽光插上翅膀

如果太陽光能給宇宙空間里自由飄蕩的物體加速的話，那多好啊！英國科學家正在研制一種使用電磁原理的技術取代傳統的火箭發動機。這種超導電磁體的發動機動力極大，完全可以使超導體飛船保持成形編隊狀態，而不需要燃料供給。

超導發動機的動力完全由宇宙飛船的太陽能帆板吸收太陽能轉換成的電能提供。超導發動機可以極少的電能爆發極大的推力。

超導體飛船在恒星際旅行中更顯得輕松自如。當超導體飛船在太陽系內飛行時，接收太陽光；當超導體飛船飛出太陽系，進入另一個恒星系后，就開始接受另一個恒星的光芒。科學家興奮地說：有陽光的地方就有超導體飛船。

反物質的哲學家

科幻故事中大多數飛船都是用反物質作為燃料。反物質燃料是目前已知的最有效的燃料。

反物質飛船力量強大，速度飛快，它利用物質的反質子瞬間爆發能量，推動飛船前進。雖然反物質看上去與普通物質沒什么區別，但反物質的一些特性是顛倒的。

美國的科研人員設想的“ICAN-II”反物質動力飛船有一個直徑8米的碳化硅外殼。此外，它還需配置1.2米的氫化鋰防護罩，以免受高能中子輻射；還要建造一個2.2米的屏蔽燃料環，用以保護乘員艙。“ICAN-II”反物質飛船有625噸的總質量，可搭載 82噸的有效載荷。登陸火星的著陸器和探索車，都可以裝載在內。

反物質燃料飛船的動力將是最高的，推力也是最高的。原子彈的核反應能量轉化，只有百分之三，而反物質卻能達到百分之五十，甚至全部轉化為能量。物理學家形象地比喻道：一片藥片那么大的反物質的能量，可供一艘飛船飛行幾百光年。

反物質發動機的飛船自身攜帶反物質燃料。它如同一個哲學家，深入質子的內部，辨別分清每一個可以利用質子中的反質子。反物質飛船能以第三宇宙速度航行。若要實現人類載人火星探索的偉大夢想，飛船需要幾噸化學燃料；若使用反物質，僅需幾十毫克，比一塊方糖還輕。

反物質飛船前景光明，但缺點也很大。它在產生巨大能量的同時，也會產生危害性極高的高能伽馬射線等。大量高能伽馬射線能穿透物質，分解人體細胞的分子，對人體有害。另外，高能伽馬射線會讓發動機本身也具有放射性，損害發動機和飛船。人類要真正乘坐反物質飛船進行星際航行，還要走過一段艱難的探索試驗的路程。

等離子特快行動

2009年10月5日，美國阿斯特拉火箭公司宣布：“VX-200”等離子火箭發動機在試車中取得了200千瓦電力。它將成為火星飛船等星際飛船的新動力。等離子火箭發動機幾乎可以在太陽系的任何地方加油。“VX-200”發動機是目前世界上最強大的等離子火箭發動機。第一臺新式等離子發動機，預定于2013年發射，送到國際空間站使用，5牛頓的推力就足以保持空間站的軌道高度。目前國際空間站使用常規的推進器，要消耗約7.5噸燃料。如果使用“VX-200”發動機，僅需0.3噸燃料。美國宇航局每年因此可以節省數百萬美元。

等離子發動機，又稱為離子推進器。它采用無線電波過熱技術，把氣體電離成離子氫氣、氬氣和氖氣。磁場迫使、引導等離子體朝正確的磁場方向前進，產生反方向的推力，從而創造巨大持久的推力。由于速度快，消耗低，它比傳統發動機優越得多。等離子沒有物理接觸電極，大大延長發動機的使用壽命，可獲得更高的功率密度。

“VX-200”等離子發動機分為三部分：第一部分是等離子體發生器，相當于蒸汽機。螺旋形的等離子體射頻天線把噴出的氣體電離，生成等離子體。第二部分是射頻助推器，相當于一臺放大器。電磁波發射巨大的能量，把等離子體加熱到幾百萬度。第三部分是等離子加速器，相當于一只噴口。磁性噴嘴可將等離子體的能量轉化為噴氣口的速度，從而產生反向的推力。在太空中，0.45千克的推力可以推動2噸重的飛船。

等離子火箭發動機的動力可以將飛船送往火星或更遠的星球。“VX-200”發動機能產生10～20兆瓦的動力，推動飛船前進。人類向火星的飛行，傳統的火箭需要6個月或以上，等離子體飛船只需要短短的39天。

太陽光吹動船帆

早在400多年前，德國著名天文學家開普勒就設想利用太陽光進行宇宙航行。俄羅斯航天理論家齊奧爾科夫斯基等也認為人們可以利用太陽光的光壓推動飛船前進，而且取之不完用之不竭，無燃料成本。太陽帆飛船是英國數學物理學家麥克斯韋提出的。太陽帆不需要燃料，也沒有發動機，僅以太陽光的壓力為動力。太陽光就好像“宇宙風”一樣，推動著宇宙飛船的“船帆”，使飛船揚帆前進。

太陽帆航天器的一個特點是：太陽光的壓力很小，所以太陽能接收面必須很大。太陽帆航天器另一個特點是：越飛越快。如果第一天時速只有160千米，100天后的時速將達到16000千米，如果它持續飛行3年，速度會被提升到每小時16萬千米。

根據理論計算，大型太陽帆的航天器最終可以以每小時24萬千米的速度前進。這個速度要比當今以火箭推進的最快航天器還要快4～6倍，比第二宇宙速度快6倍，比第三宇宙速度快4倍。這是人類不敢想象的速度。一些科學家稱：太陽帆是人類星際旅行的唯一方式。

日本、俄羅斯和美國已經進行了很多年的研究，取得了很好的成就，描繪出太陽帆的美麗藍圖。2004年，日本首次成功發射太陽帆。也許再過10年，各種太陽帆航天器將飛向太空和其他星系。

未來的太空飛行器將有很大不同。宇宙飛船專家和工程師根據宇航原理設計了很多新型的、漂亮的、富有想象力的宇宙飛船。

宇宙在時間上是無限的，在空間上也是無限的，人類的想象力和創造力更是無限的。太空期待著人類的智慧、科技和想象，照亮宇宙航行的道路。

星際間的距離讓人絕望，以我們現在的飛船速度，到最鄰近的恒星也要耗時12萬年。有沒有快速穿梭時空的捷徑呢？

載人航天系統技術是當今規模最大、技術最復雜的技術，從1961年4月人類發射了第一艘載人飛船迄今，已有近40年的歷史。盡管它投資巨大、周期較長，但卻吸引了各國的注意力，獲得了飛速的發展，大凡國力較強的國家都在摩拳擦掌躍躍欲試。