星之间制造一条时光隧道，这条时光隧道外观上像一个类似离心机的巨型涡轮，飞船穿越其中，几分钟之内就可抵达阿尔法星。

崔：据说这条时光隧道，应该是宇宙时空的一条捷径。看来，这个故事中的时间旅行方式和我们前面讨论的完全不同。宇宙空间中，也许也存在“超近路”的现象。

李：对，这便是我们接下来要讨论的第二种时间旅行方式。当萨根的写作接近尾声的时候，出于科学家严谨的习惯，他希望自己的作品，即便是一部科幻小说，也尽可能地不与已知的物理学理论相矛盾。为此，他请教了加州理工学院的理论物理学家基普·索恩（Kip Thorne，1940-）。索恩告诉他使用“虫洞”（wormhole）来命名这条时光隧道，并着手研究这种可联接两个遥远时空区域的虫洞的功能细节。

崔：“虫洞”是什么意思？

李：爱因斯坦的广义相对论指出，时间和空间是一个四维统一体（称为spacetime，即时空），由于物质分布状态的不同，时空弯曲的。“虫洞”是一个时空细管，它能把两个几乎平坦的相隔遥远的区域连接起来，成为弯曲时空中两点间的捷径（shortcut）。

崔：有点意思。

李：打一个不知是否恰当的比方。一只蚂蚁爬在一个西瓜的表面上，从球面的一端到相对的两一端，是一条曲线，蚂蚁的正常爬行需要很长的时间；如果在西瓜中打一个洞，穿越这两端，好像虫子蛀通了一样，蚂蚁从这个洞里穿行，则可以节省很多的时间。

崔：谁说时空是弯曲的？这个大前提就不一定正确。

李：“虫洞”的理论基础，是1935年爱因斯坦和纳珍·罗森提出的“爱因斯坦-罗森桥”。索恩及其合作者们最后成功地创建了“虫洞”的数学模型。作为一种特殊的黑洞，“虫洞”能保持足够的开放时间，得以让飞船安全地穿越。不过，为避免“虫洞”内部巨大的重力将飞船摧毁，需要某种能抵抗重力、保持“虫洞”畅通的介质，索恩的解决方案是利用负能量物质。索恩创建的模型与现有的物理学理论是兼容的，并由此引发了大量延续至今的研究。

崔：要利用“虫洞”进行时间旅行，首先要求“虫洞”必须存在。试问，宇宙间究竟有没有所谓的“虫洞”呢？

李：答案是不知道。

崔：怎么样，是胡说吧。

李：已知的天文观测发现有黑洞的存在，但没有任何有关“虫洞”存在的直接或间接的证据。现阶段，科学家对“虫洞”的的探讨仅限于理论范畴，索恩本人对于“虫洞”的模型也不太理直气壮。

崔：谈到这里，时间旅行的理论框架已经很清晰了，它这基本是“不可能的任务”（Mission Impossible）。

李：答案是近期（100年内）两种方案都不太可能，远期（1000年内）第一种方案有部分实现的可能，第二种方案则遥遥无期。

崔：理论是苍白的。悲壮啊。

李：我们来具体分析一下实践上的难度。对于第一种时间旅行，人类需要制造具备持久动力的超高速飞船，恒星际航行要求飞船速度最起码达到光速的十分之一。

崔：光速的十分之一（3万千米/秒）也是一个惊人的速度，需要消耗大量的能源。

李：大量的能源消耗要求飞船携带巨量的燃料（远超过飞船本身的重量），但飞船加速几乎全程都在太空中进行。这也意味着，绝大部分的燃料消耗将不是用于推进飞船这一有效载荷上，而是用于巨量的燃料本身的加速上。

崔：简直不可能。

李：在飞船的发动机设计方面，航天界提出了很多改进方案，诸如核裂变发动机、核聚变发动机、星际冲压发动机、反物质发动机、离子发动机、太阳能光帆等。可惜的是，所有这些方案，目前具体计算的结果，都是无法实施的。

总共12页  
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12