一位偉大的科學家利用現在為人所知的技術設計了這樣一臺機器：它能在宇宙中開辟通向遙遠時光的道路。本文中，他向讀者解釋了如何在過去與將來的時間旅行中使用這臺機器。那么，我們真的能夠穿越時光，回到過去或邁向未來嗎？

“時間旅行是可行的，而且我們知道如何去完成它。”保羅-戴維斯(Paul Davies)，這位或許是繼斯蒂芬-霍金(Stephen Hawking)之后最知名的物理學家一邊這樣說，一邊把我們請進他位于悉尼的辦公室，他目前在澳洲工作和生活。為了與他會面，本刊記者一直飛到了澳大利亞，因為這位英國科學家已經構想出了世界上第一臺時間機器，并在他最新出版的書中描述了制造這臺機器的方法。

時間機器當然還沒有被造出來，因為還有一些尚待解決的技術和政治問題。不過這部機器所需的大部分零件已經散布在世界上最先進的研究實驗室里了。

保羅-戴維斯身著方格襯衫，頭發和胡子梳理得整齊講究，表情堅定自信，讓人一眼就能看出是個典型的英國人。他在談起時間旅行就像在談論一個人們僅僅因為懶惰而沒有去充分利用的機會，好像這臺機器已經準備就緒，只等首批“時間旅行家”去駕馭它。

相關理論源自這樣一個觀念：像三維空間一樣，時間是一個可變的維數。這也是1905年愛因斯坦提出的《相對論》的核心思想，在戴維斯看來，正因為這樣，我們已經掌握了時間旅行的公式將近一個世紀。

人們如何才能進行時間旅行呢?

“相對論為我們提供了在未來時光中旅行的兩種方法。一個是以高速進行運動，由于這種運動而造成的時間扭曲，狹義相對論對此做出了解釋。如果我們有一艘速度達到光速99.99999%的飛船，就可以在6個月內進入公元3000年。”這種旅行是相對論的結果，它與著名的“雙生子佯謬”有關，也是愛因斯坦理論的一個直接結果。孿生兄弟中的哥哥以接近光速開始其太空旅行，而弟弟留在家里。哥哥到達10光年以外的目的地之后立即以同樣的速度返航。

對于留在地球上的弟弟來說，時光流逝了20年，也就是哥哥以近光速旅行所花去的時間。但對于旅行中的哥哥來說，時光流逝的速度卻要慢得多。事實上，相對論告訴我們，時間會隨著速度的增加而放慢步伐。對于哥哥來說時間僅僅過去了3年，當他回到地球上時，就會發現自己已經跨進了17年后的未來時光中。

按照這些理論，人們能夠以非常接近光速的速度旅行，但實際上可以達到這么高的速度嗎?

在這方面沒有任何禁區，只是一個成本問題。為了把一個10噸重的負載加速到光速的99.9%，需要使用100億億焦耳，這相當于全人類幾個月的能源生產總量。”

進一步接近每秒30萬公里速度的成本當然會更高。

因此，只要我們擁有必要的資本就可以向未來出發?

“我不排除我們能做到這一點，在太空中有取之不盡用之不竭的能源，只要我們去開發它們。這實際上成了一個政治問題：做出對太空進行必要的技術研究和開發的決定，以便使人類能夠利用宇宙中大量的能源。但是還有另外一個問題：以高速系統進行的時間旅行或許只能進入未來卻沒有辦法回來。事實上，假如我們的超級宇宙飛船到達了公元3000年后再返航，有可能只會在地球的未來時光中又跨出了一大步。”

這是因為時間旅行并不取決于運動的方向，而只取決于它的速度。

相對論提供的另一個時間旅行的方法是什么?

“這個方法是愛因斯坦1908年以廣義相對論提出來的，這個理論將狹義相對論進行擴展，其中包含了重力對時光產生的多種效應。新理論令人驚訝的結論在于重力會使時間放慢，而我們也可以驗證這一點，比如地球的重力每300年可以讓鐘表慢1微秒。1976年，物理學家羅伯特-維索特(Robert Vissot)和馬丁-列文(Martin Levine)向太空中發射了一枚載有時鐘的火箭，他們觀察到這個時鐘與放置在地球上同樣的時鐘相比，多獲得了1/10微秒。為了在未來的時光中旅行，只要利用那些強度遠高于地球重力的引力場，比如中子星的引力場。中子星是那些在耗盡自身的燃料之后，由于受自身質量的影響而收縮到只相當于原來體積很小一部分的天體，但它們的總體質量仍維持在一個很高的水平;其中一些中子星僅比地球上的一座城市大一點兒，但其質量卻超過了太陽。它們自身強大的重力使其原子變成了一堆中子，這種重力作用會產生比地球重力影響要明顯得多的時間扭曲：中子星上的7年相當于地球上的10年，因此，只要讓我們的飛船到達這樣一顆中子星上(比如位于巨蟹星云中的那一顆)就會在未來的時光中邁出一大步。但問題是我們如何能造出一艘能抵抗中子星附近極其惡劣條件的飛船來。在這種情況下，我們同樣也無法從未來時光中返航。”

假如我們想進入過去的時光中呢?

“相對論也允許在過去的時光中旅行。對于廣義相對論來說，時空可以被彎曲到與其自身聯接的地步，因此可以在時間和空間中創造‘封閉曲線’。

第一個勾劃出封閉時間曲線的人是愛因斯坦的一個朋友、奧地利數學家庫爾特?戈德爾(Kurt Goedel)。他在解算相對論中關于引力場的方程式時，發現在空間中可以找到一條通向旋轉著的宇宙的螺旋體軌道。不過他解出的方程式答案需要假定宇宙處于旋轉狀態，而今天人們卻認為宇宙并不旋轉。但他的功勞在于證明了相對論并不排除物質的一個粒子，從理論上也包括人類，可以到達過去的時光以及從將來的時光中返回。”

事實上，戈德爾寫道：“乘座一艘飛船沿著一條足夠寬廣的航線往返旅行，我們可以到達過去、現在以及未來時光中的任一個地區并返回。”在看完朋友解方程式的結果后，愛因斯坦也承認，在構思廣義相對論的過程中，這種時空中存在可讓人回到過去的封閉曲線的可能性曾折磨了他很久。

但是戈德爾的想法建立在一個錯誤的前提上，即宇宙是旋轉的。這樣的話，我們又該如何進入到過去的時光中呢?

“戈德爾提出的旋轉說法并不是我們拜訪祖先的惟一手段。最新的理論當中就有‘蟲洞’說(wormhole)，這是給黑洞起名的美國天文物理學家約翰?維勒(John Wheeler)提出來的。蟲洞是空間結構中的一條捷徑，它可以在光到達之前將兩個非常遙遠的點聯接起來，因此這也是通過一條捷徑進入