第81節

「時空穿梭?」我不敢相信這個科幻電影中才有的名詞是從自己嘴裡說出來的。
他異常嚴肅地點了點頭。
我頓時瞠目結舌了。
「這也……這也……」我本想說出「扯淡」這個詞,可在這樣一位教授面前,我無法使用如此粗俗的言語,「這也太匪夷所思了吧……時空穿梭?怎麼可能?」我完全不知道為什麼當我說出這個詞時,他居然會點頭。
「你對物理瞭解多少?」他見我一臉難以置信的神情,微微笑了一下,然後擺出一副即將上課的樣子。
「物理?我一直是學文科的,我現在的物理知識應該只到初中生的水平。」我慚愧地看著他。自打高中物理會考之後,我就再也沒有接觸過這門讓我頭疼的學科。對這門學科而言,我簡直是不開竅,每次考試只是勉強應付,會考也只考了六十分,險些失去參加高考的機會。
「那好,那我就用最簡單的方式給你解釋『時空穿梭』的可能性。」湯宇星帶來我來了墓地外的一片緩坡上,然後坐了下來——看來,一篇長篇大論是無法避免的了。
「按照物理學的觀點,這個世界上的一切都是由物質構成的,而每一種物質又是由各自的物質粒子構成的,而光粒子的運動,也就是光的運動,構成了這個世界現有的時空概念,這個能理解吧?」
「這個我學過。」我點了點頭。
「好。正是由於所有的物質運動都是在由光粒子運動,也就是光構成的時空之中,所以這個時空是穩定而和諧的。但你有沒有想過,如果某個物質的運動速度接近或超過光速,會發生什麼?打個比方,如果你掰不動這個棍子,那麼這個棍子就是穩定的,但一旦你的力量和速度能夠掰動它的話,會發生什麼?它會彎曲。所以,如果某個物質的速度接近或超過光速,光就會發生彎曲,時間和空間就會發生變化。這是愛因斯坦相對論的重要觀點。」
「時間和空間發生變化後會發生什麼?」我心跳越來越快。
「再舉一個簡單的例子:如果一個吸管是直的,那麼從上面流下來的水就會直直地流下去,但如果這個吸管發生了彎曲,水會流向別的方向,甚至流回到出口,乃至流到出口的上方。這個例子雖然未必恰當,但我相信你能明白我的意思。也就是說,如果時空發生了扭曲,那麼時間就可以倒流,也可以前推;而空間也可以發生轉移。因此,僅憑相對論,就足以能證明時空穿梭的可能性!」
我無語了。
「但,只有理論上的可能性是不夠的,我們還需要對這種可能性進行證明。這就牽扯到三個問題:第一,既然進行時空穿梭的前提是光發生扭曲導致的時空扭曲,那麼我們就要知道,在什麼情況下光會發生扭曲;第二,如果時空穿梭的前提成立,那麼穿梭是如何發生、如何進行的;第三,穿梭後會到達什麼地方。」湯宇星點起了一根煙,深深地吸了一口。
「好,咱們先解釋第一個問題,也就是為什麼光會發生扭曲。光發生扭曲有兩種情況:一是內力,也就是剛才說的,某種物質的速度接近或超過光速;二則是外力,就是在光的世界之外,有一種強大的力量使其發生彎曲,剛才舉的那個掰斷棍子的例子就屬於外力。我先給你解釋外力的產生,因為理解了外力你就會迅速理解內力。」
我連忙點了點頭。
「我們從天空中看到的幾乎所有星星都是會發光的恆星,對吧?通過觀測,科學家發現,他們不但能看到恆星面朝地球的那一面,有時候還能看到它的側面,甚至背面!比如,我現在能看到你的正面,因為你的正面朝向我,我接收到你正面傳給我的光訊號,但如果我能同時看到你的後背,你會怎麼想?」
我會怎麼想?我當然毛骨悚然了。
「能被人看到就意味著一定有光訊號!可你後背的光訊號被你的身體遮擋住了,我怎麼能看到你的後背呢?那是因為,光發生了彎曲!科學家通過這個意外的發現,進而觀測到,在這些能被看到背面的恆星周圍,存在著黑洞!正是由於黑洞的巨大引力,使得經過它身邊的那些恆星發出來的光發生了扭曲,產生了折射,所以我們才能看到看不到的東西,科學家稱之為『引力透鏡』。」
「黑洞?」對這個名詞我聽說過很多次,除了知道它異常神秘之外,其他一無所知。當湯宇星提到它時,我彷彿置身於巨大的黑洞之中。
「很多人以為黑洞非常神秘,其實黑洞的產生在理論上非常簡單,甚至可以說,只要條件成熟,任何東西都可能變成黑洞。想必你應該知道,氫元素是組成恆星的最初元素,當恆星內部只有氫原子時,氫原子會時刻不停地相互碰撞,發生聚變,聚變的發生意味著會產生能量,而這個能量與恆星的萬有引力相抗衡,以保證恆星的穩定;由於聚變,氫原子的內部結構會發生改變,進而產生氦元素,氦原子再通過不停地相互碰撞,發生新的聚變,產生新的能量,繼續與萬有引力保持勢均力敵的穩定狀態;通過不停的聚變,元素週期表中的新元素依次產生,直到鐵元素出現。由於鐵元素不參與聚變,所以一旦鐵元素產生,恆星內部的聚變就停止,這也就意味著不再產生新的能量。當恆星內部不再產生新能量而萬有引力依然強大時,維持恆星穩定的平衡就被打破。內部沒有力量而外部有力量會導致什麼?會導致塌陷。於是恆星開始塌陷,開始向內收縮,最終變成一個密度高到難以想像的物質。」
說到這時,湯宇星抓起了一把土,開始拚命擠壓,然後手中出現了一個小泥團。
「如果力量達到一定的程度,這種擠壓會壓碎物質內部的所有元素,然後,一種新的物質就產生了——黑洞!對物理學界和天文學界而言,『黑洞』不是什麼都沒有,而是一種新的密度極大的天體。」
湯宇星用一根木棍狠狠地朝沙地上紮了進去,當他拔出木棍後,沙地上出現了一個很深的坑,而坑口周圍的沙子開始緩緩地向坑內流去。「由於黑洞的密度大到難以想像,所以它產生的引力可以吞噬周圍所有的物質,包括光!由於黑洞將周圍的光都吞噬了,所以科學家觀測不到它內部的所有情況,因而才將其命名為『黑洞』。」
「可是……可是既然它能吞噬光,也就意味著它不可能被看到,那科學家怎麼知道有這麼一個東西的存在?」
「問得好。當一個屋子裡所有地方都有光,唯獨一小片區域沒有光的時候,你會不會注意到這個區域的存在?」見到我點頭後,他笑了一下,「黑洞雖然無法被觀測,但科學家可以觀測到它周圍有光的地方。比如一張白紙,你在上面戳了一個洞,你會發現——咦?為什麼別的地方都有紙,唯獨這個地方沒有紙呢?哦,因為那個地方有一個洞。所以黑洞內部雖然無法被觀測,但黑洞的存在卻是可以被發現的——現在你明白黑洞的產生和黑洞的強大能力了吧?」
我五體投地。
「由於黑洞的強大引力,所以離它近的光會被吞噬,而離它稍遠的光雖未被吞噬,但卻由於它的引力而會發生彎曲。就像這個沙坑一樣,離它最近的沙子已經掉進去了,而稍遠一點的沙子雖然沒有掉進去,但位置發生了改變——這就是光彎曲的外力。」
「打斷您一下,」聽完他關於黑洞的介紹,我不無擔憂地抬起了頭,「照您的意思,太陽總有一天也會變成黑洞?」
「對,所有的恆星都有變成黑洞的那一天,而且,一旦恆星變成了黑洞,圍繞它運行的所有其他星體都將被它吞沒,也就是說,到太陽變成黑洞的那一天,地球就將徹底消失。」他瞇著眼也朝太陽望去。
「那……那當所有恆星都變成了黑洞,宇宙豈不是就不存在了?」
「哈哈,你問到了另一個問題,這個問題雖然與咱們現在要討論的沒有關係,但我可以簡單地給你解釋一下。黑洞雖然是由於外部不停地擠壓、內部不停地塌陷產生的,可這種塌陷總有個頭吧?比如太陽,塌陷到一定的程度會變成黑洞,可如果繼續擠壓、繼續塌陷呢?就像一個蘋果,你擠到一定的程度會發生什麼?」
「爆炸!」
「對!最終會發生爆炸!爆炸會產生無數的碎片,而這些碎片中包含的物質元素將形成無數個新的星系和星體,就會產生下一個太陽和下一個地球,如此循環往復下去。」
「難怪人們常說宇宙的產生是源於一場大爆炸。」我終於和上湯宇星的步點了。
「沒錯,我們正生活在最近一次宇宙大爆炸所產生的一塊碎片上。還有,通過科學家的觀測,很多星系正離我們越來越遠,這表明我們正處於一次宇宙大爆炸後的初始階段。就像炸彈爆炸一樣,所有的碎片在初始階段都會朝盡可能遠的地方飛,碎片間的相互距離也會越來越遠,只有當碎片不再飛行,相互距離保持穩定後,爆炸才結束。所以,我不同意一些科學家的觀點——我們正處於宇宙衰老期——其實我們正生活在這個宇宙的嬰兒期。好了,關於光發生彎曲的外力因素我已經全解釋完了,有什麼不明白的地方嗎?」
「簡明扼要,鞭辟入裡。」我一個馬屁拍了上去。
「好,外力講完了。累嗎?要不要回營地?」湯宇星看了一眼表,然後慈祥地看著我。
「不累,接著講內力吧。」在一片遠古墓地中聽著這樣的故事,我簡直如癡如醉了。
湯宇星擰開了隨身攜帶的水壺,喝了一口之後遞給了我。
「黑洞使光扭曲是發生在外部,如果由光構成的某一時空的內部有某種強大的引力,同樣可以使光發生扭曲,這就是所謂的內力。剛才說了,只要由光構成的時空下某一物質的速度夠快,就可以發生光的扭曲。那麼如何使物質的速度達到甚至超過光速呢?科學家其實早在十年前就已經通過實驗證明了這一可能的存在:1998年,美國的布魯克海文實驗室建造了一台離子加速器;2008年,歐洲科學家在阿爾卑斯山的地下同樣建成了一座世界最大的離子加速器。離子加速器就是沿很強的、環繞的超磁場排列起來的一個巨大的隧道,利用超磁場使原子以接近光速的速度推進,然後用它來轟擊某一目標,使這個目標產生一個奇怪的『場』,既然這個『場』是由接近光速的原子轟擊而產生的,那麼這個『場』理論上就會引發光的彎曲,出現時空扭曲,最終達成時空穿梭。可惜,這兩個實驗都沒有達到這個目的。」
「您的意思是,只要有一個足夠強大的超磁場,我們就可以進行時空穿梭?」
「理論上是這樣的,但以現有的科技手段根本無法實現。剛才說了,理論上能達成時空穿梭的是個奇怪的場,而組成這個場的物質則是一種不同於一般粒子的奇特粒子,被科學家稱為『反粒子』。既然這個場是由反粒子組成的,那麼想要進行時空穿梭就必須形成足夠強大的場,也就需要足夠多的反粒子。但那個世界上最大的離子加速器每年只能產生幾毫微克的反粒子——一毫微克是一克的十億分之一——而進行時空穿梭則需要好幾噸!你可以計算一下,這是什麼概念!如果靠著現有的科技水平和現有的設備,就算到宇宙再次爆炸的時候,我們也製造不出那麼多的反粒子。」
「那……那照這麼說,我們無法用這種方式進行時空穿梭啊?因為按照這個速度,我們想製造出足夠的反粒子至少得等……得等……一後面十五個零那麼多年啊。」腦中快速計算了他所說的數字後,我的眼球差點掉到地上。
「我只是說按照現有的科技需要那麼多年,萬一科技進步到一年就可以產生好幾噸呢?」湯宇星笑了一下,「所以說,只要科技足夠進步,實現時空穿梭是完全可行的。不過,我不希望見到這一天的到來。」
「為什麼?能進行時空穿梭還不好?」
「你想想,既然那個場能使光彎曲,那麼它一定具有強大的引力;如果引力足夠強大的話,會發生什麼?」見我一臉疑惑,他又提醒了一句,「請結合我剛才說的黑洞理論。」
「它的引力能使光彎曲……就能吞噬光!」我幾乎要跳起來了。
「一百分!黑洞能吞噬附近的光是因為它的引力足夠強,而遠處的光發生彎曲是因為引力在遠處已經減弱。這個場既然能使光發生彎曲,那表明它有引力但引力還不夠大,一旦大到一定的程度,就可以完全吞噬光。這也就是說,這個場將會變成另外一種黑洞!這也是為什麼世界上很多人反對製造離子加速器的原因。他們擔心,一旦離子加速器製造出足夠強大的場,就有可能形成黑洞,黑洞一旦形成,整個地球就被吞沒了。哈哈,可惜,靠這種加速器製造黑洞等上一後面十五個零那麼些年算是短的,我估計至少得一百五十個零。」
好吧,就當他們是杞人憂天了。
《天國的封印》