時(shí)空旅行是指人或其他物體從某個(gè)時(shí)間點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)時(shí)間點(diǎn)。在人類的現(xiàn)有觀念中。所有的人都順著時(shí)間一分一秒自然前進(jìn)，這種所謂的時(shí)空旅行違背了自然時(shí)間變化的法則，它的疑點(diǎn)是要么前往未來，要么回到過去，實(shí)現(xiàn)時(shí)空穿梭。
時(shí)空旅行與相對(duì)論
    幾千年來，人類一直夢想著進(jìn)行時(shí)空旅行，從古印度史詩《摩訶婆羅多》到1895年赫伯特.喬治.威爾斯的科幻小說《時(shí)間機(jī)器》，無不體現(xiàn)著各個(gè)時(shí)期人們對(duì)時(shí)空旅行的向往。不過，在古代，人類對(duì)時(shí)空旅行并沒有進(jìn)行過理論分析，各種時(shí)空旅行的想象中摻雜著民間故事和神話成分。進(jìn)入20世紀(jì)之后，隨著科技的發(fā)展，有關(guān)時(shí)空旅行的理論也開始豐富起來，其中以愛因斯坦的狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論最為著名。
    愛因斯坦意識(shí)到，伽利略變換實(shí)際上是牛頓經(jīng)典時(shí)空觀的體現(xiàn)，如果承認(rèn)“真空光速獨(dú)立于參考系”這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基本原理，可以建立起一種新的時(shí)空觀（相對(duì)時(shí)空觀）。在這一時(shí)空觀中，由相對(duì)性原理即可導(dǎo)出洛倫茲變換。1905年，愛因斯坦發(fā)表論文《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》，提出狹義相對(duì)論，成功描述了在亞光速領(lǐng)域宏觀物體的運(yùn)動(dòng)。推導(dǎo)中的時(shí)間膨脹（當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，它內(nèi)部所有一切的物理化學(xué)變化反應(yīng)都會(huì)變慢的這種假說，就是時(shí)間膨脹，簡稱時(shí)慢）又被稱為愛因斯坦延緩。時(shí)慢假說認(rèn)為，帶在等速運(yùn)動(dòng)的物體身上的時(shí)鐘，用靜系觀察者的時(shí)鐘去測量，無論運(yùn)動(dòng)方向如何，動(dòng)鐘都隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加而變慢。
    相對(duì)而言，愛因斯坦的廣義相對(duì)論對(duì)于時(shí)空旅行概念來說具有更為重要的意義。在廣義相對(duì)論中，引力被描述為時(shí)空的一種幾何屬性（曲率）；而這種時(shí)空曲率與處于時(shí)空中的物質(zhì)與輻射的能量-動(dòng)量張量直接相聯(lián)系，其聯(lián)系方式即愛因斯坦的引力場方程。
實(shí)現(xiàn)時(shí)空旅行的方法
    現(xiàn)在普遍認(rèn)為，有三種方法可以回到過去，分別是速度超過光速、使用宇宙弦和黑洞、使用蟲洞和阿庫別瑞引擎。
    在相對(duì)論中，如果速度超過光速，就會(huì)出現(xiàn)時(shí)間倒流的現(xiàn)象，但現(xiàn)在一些科學(xué)家認(rèn)為速度達(dá)到或超過光速是不可能的。使用宇宙弦和黑洞也只是假設(shè)性的。首先，宇宙弦是理論上可能存在的時(shí)空。再者，黑洞質(zhì)量相當(dāng)大，產(chǎn)生的引力場又是如此之強(qiáng)，以至于任何物質(zhì)和輻射都無法逃逸，就連光也逃逸不出來，人類又如何利用黑洞實(shí)現(xiàn)時(shí)光倒流轉(zhuǎn)？
    這樣，三種方法中只剩下蟲洞和阿庫別瑞引擎可供選擇。蟲洞又被稱為“愛因斯坦-羅森橋”，是宇宙中可能存在的連接兩個(gè)不同時(shí)空的狹窄隧道。1916年，奧地利物理學(xué)家路德維希.弗萊姆首次提出了這個(gè)概念，緊接著在20世紀(jì)30年代，愛因斯坦和納森.羅森在研究引力場方程時(shí)推斷，透過蟲洞可以做瞬時(shí)間的空間轉(zhuǎn)移或時(shí)間旅行。盡管到目前為止，科學(xué)家還沒有找到蟲洞存在的證據(jù)，但“愛因斯坦-羅森橋”這一概念已經(jīng)被越來越多的人所接受。著名科學(xué)家霍金在其經(jīng)典名作《時(shí)間簡史》中，也認(rèn)定蟲洞是進(jìn)行時(shí)空旅行的關(guān)鍵，只要有一種巨大的能量打開蟲洞，就可以實(shí)現(xiàn)時(shí)空旅行。

    阿庫別瑞引擎是一個(gè)推敲性的時(shí)空數(shù)學(xué)模型，經(jīng)常出現(xiàn)在國外的物理學(xué)期刊論文之中，它遵循廣義相對(duì)論中的一項(xiàng)特別的時(shí)空度規(guī)。1994年，物理學(xué)家米爾-阿庫別瑞提出以波動(dòng)方式延展空間，導(dǎo)致航行器（簡稱為“船”）前方的空間擴(kuò)張，前后所連成的軸向即為想要航行的方向。船在一個(gè)敬意內(nèi)乘著波動(dòng)前進(jìn)，這區(qū)間稱為曲速泡，是一段平坦時(shí)空。既然船在曲速泡內(nèi)并不是真的在移動(dòng)，而是由曲速泡帶著船走，廣義相對(duì)論中對(duì)于物體速度不可超過光速的限制就派不上用場。目前，科學(xué)家還不清楚怎樣去引發(fā)了這樣的波動(dòng)，或者一旦引發(fā)了，船要怎樣離開它。因此，阿庫別瑞引擎至今仍處于理論概念范疇。  
    最近幾年，又有一種完全拋開相對(duì)論的時(shí)空旅行概念應(yīng)運(yùn)而生，這一理論適用于對(duì)未來世界的探索，但同時(shí)也遭到了各界的強(qiáng)烈批評(píng)。這就是爭議頗大的“暫停生命”理論，即通過外在的方法（例如醫(yī)療科技），把生命過程減慢至近乎暫停的跡象；但在事實(shí)上，生命并沒有死亡，心跳和呼吸可仍然存在，不過只能透過機(jī)器才能測量。西方媒體認(rèn)為，通過這一方法可以使人類訪問數(shù)百年后的世界。從2005年起，西方國家陸續(xù)進(jìn)行了一系列這樣的實(shí)驗(yàn)。2005年7月，科學(xué)家對(duì)幾只狗進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他們把狗血抽走，再把冷凍的保護(hù)液放進(jìn)它們的循環(huán)系統(tǒng)，嘗試在暫停血液流動(dòng)的情況下保存它們的生命。經(jīng)過3小時(shí)的臨床死亡后，科學(xué)家再把狗血重新輸進(jìn)它們的循環(huán)系統(tǒng)，用電擊使它們恢復(fù)心跳。在這次實(shí)驗(yàn)中，大部分都成功復(fù)原，不過也有不少部分狗出現(xiàn)腦部損傷。2006年1月，科學(xué)家又成功在豬身上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，成功率達(dá)到90%。

    可問題是，人類當(dāng)中又有誰愿意暫停生命，離開熟悉的現(xiàn)實(shí)社會(huì)，等待幾十年或幾百年后復(fù)原呢？再者，通過“暫停生命”只能前往未來，卻不能回到過去。
進(jìn)行時(shí)空旅行的各種悖論推想
    誠然，即使今后條件成熟，進(jìn)行時(shí)空旅行仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。1943年，法國科幻家赫內(nèi)-巴赫札維勒在小說《不小心的旅游者》中提出了這么一個(gè)假設(shè)：如果你回到過去，在自己父親出生前就把自己的祖父母殺死；這樣，你的祖父母死了，就不會(huì)有你的父親；沒有了你的父親，你就不會(huì)出生；你沒有出生，就沒有人會(huì)把你的祖父母殺死，你就會(huì)存在和回到過去，并且把你的祖父母殺死，于是矛盾出現(xiàn)了。以上就是時(shí)空旅行中所要面臨的著名的“祖父餑論”。
    物理學(xué)家認(rèn)為“祖父悖論”自有解決途徑。他們推論，世界也許是由無數(shù)個(gè)平行宇宙組成的，當(dāng)你回到過去殺死你的祖父母時(shí)，你殺死的其實(shí)是另一個(gè)宇宙的人，而你的這個(gè)行為可能又創(chuàng)造了一個(gè)新的平行宇宙。你的祖父母的死只會(huì)使那個(gè)平行宇宙的你不復(fù)存在，而這個(gè)平行宇宙的你則平安無事。
    具體在量子物理中，“多個(gè)世界”理論可以這樣理解：對(duì)于每一個(gè)似乎隨機(jī)的事件而言，只要它的可能性不為零，那么它所有可能的情形都會(huì)在不同的平行世界中發(fā)生，造成歷史的分支。物理學(xué)家戴維-多伊奇認(rèn)為，當(dāng)你回到過去殺死你的祖父母時(shí)，你其實(shí)已經(jīng)進(jìn)入了另一個(gè)世界，殺死的是另一個(gè)世界的人。而且，那個(gè)世界與你的世界的差別僅在于你的祖父母死了。
    當(dāng)今世界最有可能結(jié)合五種不同弦論的理論——M理論，對(duì)平行宇宙作了如下解釋：多個(gè)三維的膜可以同時(shí)在一個(gè)四維空間（不是愛因斯坦的三維空間加一維空間，而是宇宙其實(shí)是鑲在一些更高維度的膜上）中存在；這些膜之間的撞擊能在膜中產(chǎn)生大量的能量——這同樣可以解釋大爆炸是如何起源的。不過，M理論并不能解釋不同膜的歷史之間的關(guān)系，也無法肯定當(dāng)你回到過去時(shí)，你會(huì)進(jìn)到另一個(gè)膜當(dāng)中。
    同“祖父悖論”相反的有一個(gè)“命定悖論”，而這一悖論顯示出時(shí)空旅行其有根大的危險(xiǎn)性。“命定悖論”認(rèn)為，如果你返回過去，將自己的祖父殺死，那么你的父親就不會(huì)出現(xiàn)，簡單地說，你自己也會(huì)消失，從（從這個(gè)平行宇宙分支的）“時(shí)間洪流中消去”?！懊ㄣＵ摗庇址Q因果循環(huán)，其“歷史事實(shí)不因時(shí)空旅行中所做出的改變而受到影響”的概念是：改變歷史的做法，不論其意圖如何，最終都會(huì)引起歷史所“命定”的結(jié)果，而并不能做也之外的改變。
    關(guān)于“命定悖論”，中國歷史上有一個(gè)著名的例子。唐朝天文學(xué)家李淳風(fēng)編寫了一本讖，上面說：“唐中弱，有女武代王?！崩畲撅L(fēng)預(yù)知武后將稱帝，如果強(qiáng)行改變，就會(huì)造成不預(yù)期的后果。在不經(jīng)意間，唐太宗李世民知道了這個(gè)消息，他殺死了一個(gè)疑似“女武”的將軍，但真正會(huì)代唐稱帝的武則天并沒有被害。這意味著回到過去并不能改變我們這個(gè)世界的歷史發(fā)展進(jìn)程。
    既然有回到過去的悖論，自然也有前往未來世界的悖論。與這兩個(gè)悖論相應(yīng)的是“先知悖論”；即你來到未來，得知將發(fā)生的不幸結(jié)果A；你在現(xiàn)在做出了避免導(dǎo)致結(jié)果A的行動(dòng)，最終造成了結(jié)果B。那么，結(jié)果A在未來根本沒有發(fā)生，你又是如何得知結(jié)果A的呢？（A與B不可能相遇的悖論。）
    誠然，在人類目前的科學(xué)水平下，有關(guān)時(shí)空旅行帶存在著太多的未解難題，但這并不意味著時(shí)空旅行僅僅只是理論。在現(xiàn)今解密的一些檔案中，大家或許能看到時(shí)空旅行的影子。

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實(shí)現(xiàn)星際航行夢想的理念：http://www./html/tsfx/786.html