【科普】莫语 ‖ 观《时间隧道》科学奇想
观《时间隧道》科学奇想
莫 语
美国科幻片《时间隧道》一个根本的命题:就是人类可以在任意空间里遨游,也就能在任意时间里遨游。该片中科学家在时间隧道(仅是在过去的时间,未能进入未来领空)里遨游,于是发生了一幕又一幕惊心动魄的故事。
人在时间隧道里遨游,这样的幻想能否实现呢?根据爱因斯坦的《相对论》原理,笔者认为,这是符合科学理论和客观事实的。事实上,时间和空间互为因果、互为关联,并且相互存在。时间只有相对于空间,或者说只有在特定的空间中才有意义;而空间本身就蕴含了时间,空间也只有在特定的时间中才能存在,或者说存在才有可能。时间如果离开了空间,即特定的人、地域、范围等就没有意义,它不可能独立存在。同时,时间的存在还是相对于空间而存在的,在不同的环境(空间)中,时间对于人这个主体是不同的。这就说明时间是相对的,它相对于其存在的空间和相对于其存在的人类。正如爱因斯坦用最简短的语言概括其《相对论》的含义:人在屋里烤火取暖时觉得时间很快,而约会等情人的时候觉得时间很慢。因此,人的心境和客观环境的变化是时间相对于人的依据,而时间相对于空间这同运动的相对性相似。事实上,我们对于时间的认识、研究,在相当程度上源于对后者的理解,大都是以人作为标准,或者说以人作参照物,而对于前者却很少涉及,这带有很大的缺陷。我们在科学研究(尤其是自然科学)中要排除那种单纯以人作参照物的思考,这样会阻碍我们的视线,束缚我们的空间。我们要将人放在大环境中,将大环境放到更博大的空间中去。同时,应当把时空观念放到超越“物理宇宙”中去思考,那样才更能接近“真实”。
而空间呢?它在此时是这种形态(结构),而在彼时就不同。人在此间属A地,彼时就在B地。生活在地球上的人,尤其是远游的人,一定能赶上春。“春归何处?寂寞无行路。若到江南赶上春,千万和春住。”美国自然学家(博物学家)艾温·威·蒂尔夫妇跟着春天的脚步,自南而北,直到美国和加拿大边境,跟着春光走了17000英里,从二月到六月,用了四个月的时间一路追踪,看到了春天在美国的最初开始到最后完成。照他的说法,春天在平地上大约每天推进140英里,从理论上讲,春天在山地上伸展的速度是每天100英尺,而且越高越快。横跨在北加罗来纳州和田纳西州之间的大烟山,攀登那高出6000英尺的最高峰克林曼·笃姆,就等于在节序上向后倒退了一个多月,或者在空间上向北跃进了5000多英里。正是,山巅登百尺,平地已一天,这就是春天的速度!
美国著名博物学家,摄影家、自然文学作家艾温·威·蒂尔(1899—1980)
他们出发游览西拉斯顿的那一天是五月十九日,当车朝着曲折的山路上行驶时,时间便步步地往后退,在五十分钟内,后退了不止五十天……当他们到达高出加特林堡3580的纽蕃山峡顶时,便已退回到四月十四日;而当他们到达高出加特林堡五千一百八十英尺的克林曼·笃姆时,又再退回到三月二十九日。但在晚上赶回来时,他们却把失去的日子都赢了回来,又是五月十九日了。真是朝发夕拾(见《读书》1990年1期,《科学和诗的美》——美国山川风物四记·春满北国)。
爱因斯坦有一个假设:一个人早饭后,乘上超光速飞机去太空遨游,中午在其他星球上吃午饭,晚上回到地球呢,已过了一百年,他的孙子已比他大。因此,凡物体运动的速度越快,时间就过得越快。这样,我们是能在时间的隧道上漫游的。事实上,时间都是一样的,只不过我们的感觉不同,乘上超光速飞机,因为物质运动速度非常快,即便时间飞快流逝,我们也只感觉到和地球上一样的感觉,而地球上的时间却过了一百年(这是以人作参照物所得的结论)。现在宇航员在太空住一段时间后,都青春年少了,或许就是这个道理。在我国古代的神话中常有“洞中七八日,世外好几年”、“天上一日,人间一年”的说法,这便是人类的探索和洞见。如果我们上午从美国乘飞机,晚上回到中国,因为我们改变了空间,也就改变了时间,从而出现了时差。当我们在高速运转的物体中感觉时间x=y,而在地面上的时间x=x,而这多出的时间z到哪里去了呢?z实际上是流逝了的,只不过感觉(或者说参照物)不同罢了。如果我们排除人来作参照物,用具体的时间计量仪来计量,高速运转的物体内的钟一定要慢,在高速运转且能量很大的物体中,时针就会更慢,以至于停止运转。这是否可以用来解释黑洞的有关理论,如时钟停止,能吸引巨大的物体等等。同时,我们的时间是以人本身来衡量的,如果将宇宙的起源计时,这样,时间的始终就与此宇宙的始终密切相关,宇宙一旦消失,时间就荡然无存。
爱因斯坦(1879.3-1955.4)
我们以人类文明时间为例:假定现代文明人,在同一时代涉足古部落,因其文明较晚,在竞争中失利,发展较慢,其人群也属少数,那就如同漫游历史一样。而古部落的人,进入现代社会,又如同漫游未来一样。这就如同《时间隧道》中把两位科学家放入过去的时间中,一样能改变那个时代的命运。
这就是说,现在可以改变历史,而现在却不能改变未来。
如果我们将时空扩大到很大很远的范围去探究,那又是一番情形:宇宙不是孤独的,宇宙有很多个。不同的宇宙有不同的产生、演变、消亡过程,在我们认识的宇宙诞生之前有,在消亡之后仍然有。宇宙是由时间和空间构成,其空间结构有三维的、四维的、多维的,有外延的,也有内延的。时间的运行速度不都是均匀的,它有可能突快突慢(这是由于自身能量和外力的作用,宇宙与宇宙之间出现互切时,各不相同的宇宙互相影响),甚而逆转。宇宙运行的速度各不相同,有光速以上的,有光速以下的。如果要使物质的运行速度达到光速以上,这就需要强大的能量中心,以推进物质的运行。时间逆向行使的空间是内延的,其运行速度是负值的。它们受“时间信使”和“空间信使”支配,只要互换信使,宇宙就会发生根本性变化。各个宇宙围绕不同的中心运行,当两个宇宙出现互切时,可以通过巨大的能量进行宇宙间的交流,这就导致时间差,这样,人就可以实现在未来和过去穿梭。
空间是由物质构成的,物质当然有产生、衰变的过程,各种宇宙物质的衰变速度是不相同的,而生命是由物质组成的,因此,生命的存在形式也不相同。世界的一切规律都有其适用范围,只适用于同一个源头。如果不是相同的时空,那真是“差之厘毫,失之千里”。
宇宙重力量子理论的创始人英国天才物理学家斯蒂芬·霍金指出,当宇宙由膨胀转变为收缩时,时间就会逆转。在这一交替的瞬间,人开始返老还童,从大学读到中学,再进入小学,重新钻进母亲体内,归于虚无中。对于生活在宇宙收缩期的人来说,他们的未来就是我们的过去。那么,人类返老还童的幻想也即可能。这如同我们的时钟一样,在同一时间站在不同的地方就有不同的方向,在不同时间、在不同的方向也可能是相同的方向。
斯蒂芬·霍金(1942.1-2018.3)
地球自转一周就是一天,即24小时,如果地球自转速度加快一倍,只需要12小时,那么它仍然是一天,而24小时对于我们来说,就已经是过了两天了,时间实际上才过了现在的一天。处在地球热带的人由于寿命短,而冷带的人相对较长寿,生命短的人他必然早成熟、早结婚、早死亡,而后者则晚成熟、晚结婚、晚死亡。他们都经历了一生,假定前者寿命60年,后者为80年,而60年的时间和80年的时间对于不同地区的人来说是相似的。这如同贫困地区中等月收入1000元和发达地区中等月收入5000元在当地的处境是相似的一样;也如像某偏僻地区的人看到汽车说大,而发达地区的人说火箭大一个理。而对于不同的人来说,时间的意义和价值又是不同的。爱迪生在75岁生日那天说,我已经是135岁的人了。爱迪生活了84岁,一生之中发明有1100多项,几十年间几乎每天工作十几个小时,若用平常人一生的工作时间和贡献来计算,他的生命已成倍增长了。杂交水稻之父袁隆平80岁生日风趣地说,我还很年轻,才40“公岁”。他一生为了研究杂交水稻没日没夜地工作,解决了数以亿计人的吃饭问题,他的价值无法估量。
东半球人的白天,正是西半球人的夜晚,时间是相同的,感觉却不同了。在我们的感官世界中,有来自远古(时间意义上)和宇宙(空间意义上)的信息,这些信息对我们是有意义的,并将影响人类。因为宇宙距离遥远,其信息传递到地球被人类接收,已成为远古。因此,时间的相对性表现为:宇宙A点(时间为t)之信息传递地球B点(时间为t′)接收信息。这样,客观世界之事件对于不同的地域(宇宙空间)之感受者就不同。如某星系S发出的信息T(时间为t),传至地球S′地,接受时间为100光年,这样,S星系发生的事件,相对于地球S′地就早100光年,而S′地相对于S星系则晚100光年。又如美国晨5:00发生事件M,6:00传到北京,那么,事件M相对于感受者就相差1个小时。
时间的相对性还表现在参照物的不同,诸如历史与未来:几百年、上千年在人类历史长河中只不过是一瞬;而数万年、数百万年在生物的起源中也不过是一瞬;而数千万年在宇宙的起源中也不过是一瞬;而几十、上百年对于人生来说却是漫长的。而人类对于未来的洞见并未能作出努力,也不可能改变未来的方向,就如同人类在历史长河中过去难于把握现在一样。
空间的相对性,还表现在人们的眼光、胸怀,世界上最宽广的是大海,比大海更宽广的是天空,比天空更宽广的是人的胸怀。这是指人的境界,所谓井底之蛙就是受空间思维局限。而宰相肚里能伸船,是说一个人胸怀宽广,能容得下任何人与事。我们的境界越高,视野就越宽,站得高就看得远,“会当凌绝顶,一览重山小”。我们就不会纠缠个人得失,少了许多纷争和烦恼,就能判天地之美,析万物之理。心系天下,关乎苍生,淡泊名利,物我两忘,我们就能超凡入圣,杜甫就能在茅屋漏雨时写下“安得广厦千万间,大庇天下寒士俱欢颜”;那么自然在我们心中就变得和谐美丽,便会有“落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色”。现代交通的发达,天南地北很快就可到达,与古时候几天、几月、甚至几年才能到达在时间上可以说是缩短了,空间变小了。而电脑网络的运用,更是连接你我他,可以说天涯咫尺之间。
任何空间都在不停地发生位移,而时间也是在不停地运转的,它不可能停止,即使停止也只能是表示时间的仪器和我们的感觉罢了,它是时间的形式而不是内容。地球围绕太阳运转一周需365天,而太阳必然牵动这个系运行,或许每年中多几毫秒、少几毫秒就是这种因素的影响。太阳又绕银河系运转,我们没有重复过去的空间。其他星系一样在发生或许不同的运行方式。
前苏联学者魏尼克提出了一个全新的关于“时间物质”和“时间场”的假说。认为宇宙万物都属于时间物质,都具有时间的连续性;时间物质也像电子辐射、电磁波一样,不停地放射着一种称为“克罗农”的时间粒子,它能起信息载体的作用。因此,世界上出现过的一切物体,都能以时间辐射的形式留下自己的痕迹。魏尼克推想,生活中的鸽子、猫、狗等动物,它们能从远处找回自己的家门,可能就是这些动物本身具有感受时间辐射的感官的缘故。如果“时间物质”得到证实,那么人们将可以通过追踪时间信息留下的痕迹,掌握古今中外一切人与事物的秘密。
宇宙中有一种流体,即“信息流”。这或许就同魏尼克提出的“时间物质”和“时间场”一样。它包含“时间信使”和“空间信使”,它来源于时间和空间,与物质、能量、信息具有相互关系,它沟通着客观世界的相互联系和交流。这种“信息流”可分生命的和非生命的,生命的又分生物的和人体的。人们在不久的将来,一定会发现除物质、能量、信息之外的第四、第五种宇宙本原。信息流是客观存在的,它如同电、磁、声、波一样是可以传导和流动的,但它却是双向和多元的,且可以逆转。“信息流”残留在宇宙之中,人体通过遗传和非遗传途径得以保留,在有的人身上可以接受远古的信息,直觉地洞见先古多年的事情。正是因为“信息流”传递到他的头脑中,而他又具有接收、感知、理解这种信息的能力。古人何以能创造出现代人难以理解、想象的东西?这或许是古人接收了宇宙中其他信息而获得的启示吧!这还可以解释现代创造发明及诸多灵感、思想等也是因为接受到宇宙信息,或信息与信息之间的交融,这样,无数的信息源组合成有序的新“信息流”。信息流按接受状态可分感知的和不可感知的,人类文明进步、科技发展,可以扩大和拓宽感知信息流的手段,如通过仪器可以观察人体内部活动状态等,人们可以通过调整自身的内部机能,从而捕捉宇宙中的“信息流”。
梦就是在时间的隧道中遨游,它或许是几百年、几千年、数万年之远古残留的信息,在我们身上的显现,或者是潜存在我们身上的远古信息,通过梦这个途径表达出来。它是在远古或过去的时间里,我们假定梦就是未来,而梦中的情景就是现在。那么,我们就能改变历史的进程,即我们自身的未来。如果我们假定梦是现在,而梦境已成为历史,那么,我们就在重演或重温历史,这能否证明梦就是人类历史文化的缩写呢?可以说,梦是人类自身的设计师,它时时在设计自己的未来,它的过程本身就是生命的过程,为我们展现了许多有意义的事情,如果我们紧紧抓住不放,那么梦就可以成真。
在人体身上,具有许多的信息接收器、贮存器、加工器、运转器,但人主要是通过眼、耳来接收信息的,而有的人却能用其他器官来代偿这一功能。同时,在每一个人体内,具有各自特别的功能,如有的能感受客观世界或接收宇宙中的信息、来自远古的信息,或对文字、符号、公式、图像等具有深刻的理解。事实上,每个人体都潜存着无比巨大的“能量”,只要通过一定的手段将其激活,就能转变成现实的能量。我们来自远古,远古母亲留给我们无数的信息,这种信息潜存在体内非常微弱,常人难以显现,只有少数人能通过特殊的途径将其激活,从而显现出来,进而发现远古的奥秘。
心灵的每一次感召,是要指引我们去探究客观世界的精美,那源于自然、久存于心的奥秘。每个人对于客观世界的感悟是源于远古母亲在我们身上的印记,以此出发去探寻就能找到无数的精美和奥妙,将其连成一片就能发现宇宙的本源——即内心与自然的一律。“道”源于自然。人是自然长期进化而来,他承载了全部的“自然信使”(即“时间信使”和“空间信使”的总和),也蕴藏着“道”,所以说“道”其实就在我们心中。只要我们摒弃了杂念,沿着宁静去追寻,就会发现“道”的秘密,揭示“道”的真谛,把握“道”的内涵。事实上,科学发现也是人心灵深处的自然烙印,它首先是直觉的,然后实证。人类的一切发明、发现,可以说都是人体内在功能的再现。最精美的科学与神秘主义有着惊人的一致,同一性是因为有共同的源头。
2020年4月11日修订
来源:四川省地方志工作办公室
作者:莫 语(南部县政协文化文史和学习委主任)
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