可以到一千年之后看看嗎

李淼

你可能覺得相對論是一個老掉牙的問題，確實，愛因斯坦建立狹義相對論距今已經有114年了，他建立廣義相對論距今也有104年了。那么，為什么還要談？因為我看了一篇科幻小說，并沒有選擇遵循相對論。

當然，按照著名科幻作家劉慈欣的看法，科幻不是科普，并不一定要遵循現有的物理學法則。科幻作家本人很清楚這一點，但是，讀者未必了解這一點，有時不免被科幻作家帶偏。那么，這篇科幻小說是怎么違反相對論的呢？小說寫到，在未來，人可以選擇回到過去，也就是乘坐時光機器。這一點，相對論不置可否。如果存在負能量，原則上我們可以制造蟲洞，蟲洞原則上可以將未來連接到過去，或者將現在連接到過去。比如，我現在進入這個蟲洞的入口，然后從出口出來，沒準我就回到了1900年。

沒有人見過負能量，因此，蟲洞是否存在還是一個懸而未決的事情。但那篇小說還寫到，假如我從現在回到過去，從過去的世界里拿點東西再回到現在，我就攜帶了巨大的能量回到現在。這一點，是和相對論矛盾的。在相對論里，回到過去懸而未決，但我們從現在走到將來是可以的。一個最簡單的方法就是啥也不做，比如我睡一覺，第二天起床，不是走到明天了嗎。當然，這里我們談的走到未來，不是這么簡單地走到未來，而是有點魔幻地走到未來。比如說，我最多活一百年，但是我想到一千年之后的未來看看，可以嗎？

在相對論里，回到過去懸而未決，但我們從現在走到將來是可以的。

相對論告訴我們，完全可以，但你需要巨大的能量。如果我們能夠造出一個可以近乎無限加速的火箭，就可以到一千年之后訪問一下，這就是著名的鐘慢效應。什么是鐘慢效應？比如，如果一只手機在飛行，原則上，它上面的石英鐘會變慢一點點，就像今天我坐飛機從廣州飛到北京，我攜帶的手機和留在北京沒有飛行的手機相比，走慢了一點點。當然，由于飛機的速度不夠快，這個效應幾乎看不出來，但飛行的手機其實是到了沒有飛行的手機的未來了。如果飛機的速度接近光速，那么，這個效應就很明顯了，比如，飛行的手機表示下午一點，而沒有飛行的手機表示是下午兩點，不過，飛機得繞地球很多圈才會有這個效應。這就引發了所謂的雙生子佯謬：對于飛行的手機來說，那個沒有飛行的手機也在飛啊，因為運動是相對的，為什么一個慢一個快？解決這個問題很簡單，飛行的那個手機經歷了起飛和降落的過程，在這個過程里，飛行的手機感受到了加速和減速，而那個留在北京不動的手機沒有經歷加速和減速，因此它就走得快一點。

以接近光速飛行，原則上，在我們的有生之年可以飛出銀河系。我們距離銀河系的邊緣有兩萬光年，也就是說，即使以光的速度飛到銀河系邊緣，也要花兩萬年，任何一個人不可能活上兩萬年。但鐘慢原理解決了這個問題。飛行的人，他的生理經過的時間，和飛行的鐘的物理時間是一致的。一只以接近光速飛行的鐘可以走得很慢很慢，因此，一個以接近光速飛行的人的生理時間走得也很慢很慢，這樣，他原則上可以在有生之年飛行到銀河系邊緣。

同樣的原理，一個人可以在有生之年從銀河系飛到另一個遙遠的星系，只要宇宙飛船以接近光速的速度飛行，甚至，他可以在有生之年飛行到宇宙的邊緣。

當然，你會問，宇宙有邊緣嗎？宇宙的邊緣是什么意思？這是另外一個有趣的物理問題了。