科幻与现实：时光旅行

为什么空间的三个次元，我们都可以自由来回，只有时间是单向的？时间的本质困扰了科学家和哲学家有多久，幻想时光旅行的故事和小说就有多久的历史。早期的时光旅行小说很少有直接「穿越」的故事（跟近代的趋势很不一样，近几年网络小说里穿越的故事多到连理由都省了），像 Samuel Madden 在 1783 年所著的 Memoirs of the Twentieth Century（二十世纪回忆录）里是一位天使从 1998 年带了当时的文件给一位英国大使的故事，法国人 Louis-Sébastien Mercier 所著的 L'An 2440, rêve s'il en fût jamais （2440 年，一个似有若无的梦）和不知名人士的 Missing One's Coach: An Anachronism （错失马车：一个时代错误的故事）两个 19 世纪的故事，都是在梦中时光旅行的，只是一个是到了未来，一个是到了过去。

但是真正将时光机、时光旅行等概念介绍给大众的名作，就是 H.G. Wells 于 1895 年的大作 The Time Machine（时光机器），这部小说并没有试着在能对人类产生任何影响的时轴内操作（第一次跳跃就到了 802,701 年，接着又跳到了 3000 万年后），从而避开了后人很爱玩的因果问题。接下来时光旅行就成了科幻小说的固定原素，从星舰迷航记到回未来，再到超人（他绕着地球转，让时光倒流！），都免不了利用一下这个原素。

问题是，在科学上，时光旅行是可行的吗？史蒂芬霍金认为是不可能的。他的逻辑很简单：如果可以做时光旅行，为什么没有来自未来的访客？显然地，势必有一种未知的宇宙法则，阻止时光旅行者前来拜访我们，历史学家也可以暂时不用担心会失业的问题了。然而，经过了这么久的尝试，仍然没有物理学家能找出为什么不能时光旅行 -- 显然时光旅行完全是被现有的物理法则所允许的，霍金也不得不改变立场，说「时间旅行或许是可能的，只是不切实际」。大师一改变立场，物理学家立即由找为什么不可能，变成在找如何才能变成可能。

相对论本身就内建了许多种时光旅行的方法，例如大家都知道的，前进的速度愈快，时间就过得愈慢这点。依照狭义相对论，一个人如果搭乘速度接近光速的宇宙飞船前往宇宙中的某个星球，再以接近光速的速度返回，那对旅行者来说，可能只过了数年的时间，但对地球上的人来说，可能已经过了数千年了。理论上如果能超越光速，那也是可以回到过去的，但偏偏相对论就是说无法超过光速，所以这种时光旅行只能单向地前往未来，不能回到过去（但也有人在研究如何超光速）。

用虫洞来做时光旅行 -- 小姜只看到一堆意大利面 = =

相对论还有更多的解，隐含着时光旅行的可能，只是不知道这些方法和量子理论有没有冲突。大部份听起来都只是纯理论的产物（「在一个无限大的旋转圆环里走一圈」、「住在黑洞事象地平线的边缘」），似乎还有可行性的最主要只有一个：就是之前在传送里写过的虫洞。当虫洞两端是固定不动时，它可以提供一条在时空中的两点间移动的快捷方式，但是当其中一个出口以接近光速移动时，这个出口的时间会过得比较慢 -- 从另一边进入虫洞的话，你会瞬间来到时间过得比较慢的那个出口，在实际上等同于前往过去。

不论哪一种时光旅行的方式，只要回到过去，就要面临可能发生的几种矛盾，当中最主要的，就是所谓论的「祖父矛盾」：假设你能回到过去，并且一个不小心杀死了你还没结婚的年轻祖父，那就不会有你的父亲，也就不会有你，那你就不会回去不小心杀死你祖父？

经典名片「回到未来」里用了不少种方式来解决时间矛盾

在科幻小说和电影里，作家们为我们准备了许多种可能的解套方式：

• 时光旅行也是时间轴的一部份：这种情况下回到过去的人本身就是过去的一部份（想象：阿兹卡班的囚徒），但这要成立的话，首先过去的人要不知道他们当中有个时光穿梭者，而且虽然这样能解决祖父矛盾（显然的你没有不小心杀死你祖父），但还是有可能发生一些其它的矛盾。举例来说，未来的你送了一份时光机的蓝图来给你，你打造出来后，又坐时光机把蓝图交给过去的你... 这样并没有时间上的矛盾，问题是，那到底时光机的蓝图是哪来的？
• 时间轴会自我修正：这也是科幻小说很爱用的方式 -- 某男主角打造了时光机回到过去去拯救意外丧生的女友，但不论他怎么改变过去的事件，一但回到现在后，都会发现他的女朋友还是因为别的理由而丧生，最后的结果并没有改变（别忘了，如果不是因为他的女朋友丧生，他就不会打造时光机）。
• 时间轴会分支：这是目前听起来最合理的方式了。每个被改变的时间轴都会分岔成一个新的宇宙，而时光旅行者进行时光旅行这件事本身就会造成时间轴分支，新的时间轴中发生的事都不再与原来的宇宙有关。有趣的是，这种理论违反的是质量守衡 -- 原来的宇宙少了时光旅行者的质量，而新的平行宇宙则多了时光旅行者的质量。
• 记忆会随着过去的改变而改变：也就是说，当过去被改动时，时光旅行者的记忆也会被改动。这种解释的问题是...祖父矛盾并没有被解决啊？
• 时间轴会阻止改变的发生：简单来说，时光旅行者会进入一种被动观察者的角色发生，任何对过去的改变都是不被允许的。这种理论其实描述的是另一种感觉的时光旅行，就像是用一台电视在看过去发生的事，你可以知道很多事，但什么都不能改变。

未来人范例（误）

每次一说到时光旅行，小姜就会想到铜锣烧卫门 XD。只是好像每次大雄搞砸之后，故事就结束了，从来没有解释最后是怎么噜回来的。真正的时光旅行当然不能如此，特别是向过去的时光旅行。自然界会阻止向过去的时光旅行的发生吗？我们当中有未来人吗（朝比奈！）？就目前来看，关于时光旅行的事，还是只能停留在小说中啦...

p.s. 这应该是科幻与现实系列的最后一篇了。如果有空的话，小姜会再写一篇总结。

[RONIN @ Mar 20th 2009 10:20PM]

时光旅行～～～～～不要啦

不是还有可变光速一说么～～～旋理论也是相当的让人～

[aziv @ Mar 20th 2009 10:22PM]

朝比奈……
话说，穿越的话，我天天晚上都在做……

[Bin @ Mar 20th 2009 10:23PM]

SF...现在创不了时光机 以后怎么会有未来人到这里来呢XD

[maclover @ Mar 20th 2009 11:03PM]

嗯嗯，按照目前的研究，貌似是可以加速向前来到达未来。但要想回到过去，则只能回到开始加速的那一个时间点上。简单来说，就是如果2010年造出了时光机器，并派出特搜队员XX太郎前往3010年的未来抵抗怪兽，则XX太郎战胜怪兽后最多只能回到2010年。

此外，平行宇宙的概念也为时间旅行提供了一个出路。但根据它的定义，我们只能穿梭到另外一个空间的过去。即，尽管我们回到了1997年，但却是出现在另外一个时间，也许有着另外的历史，也许那个世界里，剑心和巴的悲情故事没有拍成OVA。

啊，世界啊，充满着迷团

[wOOL @ Mar 20th 2009 11:54PM]

“有趣的是，这种理论违反的是质量守衡 -- 原来的宇宙少了时光旅行者的质量，而新的平行宇宙则多了时光旅行者的质量。 “
我觉得质量守恒本身不可以应用在这里，因为并没有任何化学反应存在啊，在”时间轴分支“的假设下，时间旅行发生在至少5维的宇宙中，如果想说的是“能量守恒定律”的话，那么高维度的宇宙中并没有能量损失的说
喜欢谷川流的飘过

[Unknown @ Mar 21st 2009 8:07AM]

质量守恒跟化学反应无关，是这个宇宙最基本的定律之一。

[UNO @ Mar 23rd 2009 2:34AM]

作者想说的是“能量守恒”，但写成了“质量守恒”，而后者确实是化学反应中的法则，因为有质能转换情况的物理反应是超越质量守恒的

[vimac @ Mar 20th 2009 11:46PM]

原来瘾科技内也混入了阿宅……

[ametree @ Mar 21st 2009 2:10AM]

大胸的未来人，喜欢，流鼻血....

[ruosi @ Aug 26th 2009 5:26AM]

我估计，只要沿着离开银河系中心的方向以某种快的速度飞行，就能回到过去，
假设银河系是个四维的球，这个球还在自转，从我们的角度来看就像在向银河中心的黑洞塌缩一样，不过我们可能看不出来，就像站在地球上看地球，感觉不到地球在自转一样。

[saman @ Mar 21st 2009 5:32AM]

小编写的很用心。

[haichongyy @ Mar 21st 2009 7:34AM]

1096大萌～

[Lamb @ Mar 21st 2009 9:24AM]

之前不是说过有平行宇宙，所以所有宇宙的能量还是守恒的。

[Ganky @ Mar 21st 2009 11:37AM]

想这个纯粹浪费时间

[cpstar @ Mar 22nd 2009 12:41PM]

如果把时间旅行看作一个历史的必然，至少祖父矛盾是没有问题的，至于类似“时光机器蓝图”问题，这个是存在一个悖论的

[persianmoon @ Mar 24th 2009 1:29PM]

克隆人不稀奇了，克隆思想呢？blue brain project有这个可能呢，小编再来一篇嘛，大家讨论讨论

[Mike @ Mar 28th 2009 2:10AM]

其实都是时间旅行时不可能的， 就算有能达到光速的东西，所看到的也不过是现在所发生地事情的影像而已， 就算有可能超越光速，所看到的也不过是过去事情的影像，你不可能影响到已经发生地事情。

假设现在就有超越光速的飞船，从现在出发，瞬间可以到5光年以外的地方，那么，我们可以看到5年以前的事情，注意只是“看到”。
就像我们看到的n多光年外的星星。如果你这个时候再回来，并不是回到5年前，而还是回到现在，2009年。

[Justin Shen @ Mar 26th 2009 2:54AM]

时光旅行根本不用考虑，因为如果可以回到过去的一个时间点，那么过去所有的时间点都必须一直存在，那么随着时间的推移到目前到底有多少个时间点存在？！空间（如果存在的话）一直在膨胀么？当然除非每一个时间点仅仅是“神”手里的一格动画......

[Yong @ Mar 28th 2009 12:39PM]

霍金的解释就非常正确！为什么没看到未来人造访？

[ivan @ Mar 28th 2009 2:11AM]

小姜,看到你的时间旅行让我想了很多东西,我吧我的想法跟大家分享一下吧.............


人们一直很难明白为什么人类可以自由的改变三维的三个次元的往返,但是唯独时间这一次元的往返无法实现.经过我反复思考,其实人类不是可以改变任何次元的状态,而是假象给我们以为是该状态给我们改变了.举个例子,一根弹簧,你用手去按,弹簧很容易就压扁.我们很容易直观的认为弹簧是软的,我们可以不费力的压扁弹簧.但是这个动作是在一段时间过程中完成的,而不是一瞬间,或者一刻,这个瞬间无限趋向于零.如果真的有可能把时间减慢或者更形象地说放大到足够可以看到这个瞬间为止,然后可以在这个瞬间压一下弹簧.我设想这个时候弹簧应该是无限坚硬你无法压下它.甚至你会发觉连你的手指也是坚硬无比你无法弯曲.其实我认为且不说弹簧变不变硬,如果你可以在这个瞬间弯曲手指的话其实就不是一个瞬间,而是已经在这个瞬间里面插入了若干个瞬间,才能够形成你的动作的过程,这个瞬间就不是无限趋向于零.就像你在视频里面的某一帧里面插入了几帧,那么这本来的一帧就变成了几帧.所以我得出的结论是我们所有的三维状态都是需要时间这个容忍度.软的动西我们很快按下,只是他的性质可以在时间这个次元上让你改变他的三维位置.而硬的物质让你在时间这个次元改变三维位置的范围比较少而已.而当你细化到一个趋向于零的瞬间来看这两种物质就相当与去掉时间这个次元,就没有这个容忍度,你就无法改变任何的三维状态,两种物质就相当于"十分坚硬".
而由这个可以推论出时间的旅行没什么可能,就算有可能也没有任何意义.因为每一个趋向于零的空间里面的任何物质都是无法改变的,而过去或者未来的这些瞬间空间里面的所有物质都是有自己的无可改变的三维空间位置,而基本上没有剩余位置留给你来作为一种存在去插入.想象一下空气也是坚硬无比的充满着你的周围,更何况就算真空也是无法改变成非真空状态的一种存在.你如果真的可以插入这个空间那么你会是被压扁还是挤压到体积趋向于零.既然无法在这些趋向于零的空间中存在,就无法连续出你的空间状态,那么你也无法在过去或将来进行任何的活动.
而如果假设你真的可以进入过去或者未来的某一个时空当中进行活动,那么之前提到,你也会是一个无可改变的三围存在,那么你跟过去的那个空间的三维存在就会产生矛盾,你假设是一定可以存在的话,那么空间又是不变的,这样只能那个空间瓦解.这样就只有你在一个完全没有任何其他存在的空间当中,里面只有你.没有空气没有其他任何东西也没有真空.而这样你也无法生存,更不用说完成任何活动.
因此,平时我们看到一些关于时间旅行的小说,主人公被告诫,回到过去千万不要做一些改变历史的事情.比如杀了某某等.最经典的应该是[祖父矛盾],你回去杀了你祖父,那么就不会有你,你也不会回到过去,你祖父也不会死,也不会没有你,这样又变成你回去杀了你祖父..........不断循环.而这个说法应该是不正确,而是你如果真的回去了,在你插入该过去空间的那个瞬间,该空间就立即瓦解.而你所在的现在的空间,在你离开的那个瞬间由于没有任何支撑你的空缺的存在也会立即塌陷.而人类想穿越时间的目的是想了解或改变过去或未来的一些活动,如果你到达未来或过去的瞬间该空间就立即瓦解,你根本就没有机会去了解或改变什么.这样来说时间的旅行基本上可以说是毫无意义.