时间旅行:一场科学家与文学家的对话

时间:2017-06-20 08:58:21
作者:牟庆璇 编译
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时间旅行:一场科学家与文学家的对话,时间旅行不仅是现代物理学的基础,也是每个人日常生活的基础。当人们看到星星时,并不是它们当时在发出光芒,而是它们过去的样子。这个时间延迟对于行星来说只有几分钟,但对于大多数夜空中的星星,却有几千年。

时间旅行

文学教授西蒙·约翰·詹姆斯(Simon John James)和物理学家理查德·鲍尔(Richard Bower)被邀请参与关于《时光机器》的展览,一起畅谈过去、未来,以及那些引人入胜的文学作品。在他们的谈话中,揭示了各种各样的“时间旅行”的含义。在这里,他们讨论了如何将时间旅行在文学和科学术语中的含义进行统一。

西蒙·约翰·詹姆斯:理查德,“时间旅行”对一个物理科学家来说意味着什么?

理查德·鲍尔:时间旅行不仅是现代物理学的基础,也是每个人日常生活的基础。当人们看到星星时,并不是它们当时在发出光芒,而是它们过去的样子。这个时间延迟对于行星来说只有几分钟,但对于大多数夜空中的星星,却有几千年。在星系中,人们看到的由非常遥远的恒星所发出的淡淡的光芒,时间延迟可能有数百万或数十亿年之久。用世界上最先进的望远镜去观察光芒最微弱的星系,可以穿越时间回到过去,整个宇宙的历史在人们的眼前展开。

但这不是最令人满意的时间旅行。以这样的方式,人们只能作为遥远星球上的观察者去探视历史长河中的冰山一角。现代物理学面临的主要挑战之一是确定通过时间旅行是否有可能影响历史。

爱因斯坦相对论的一个重要概念是,物体存在于四维时空中的一条长线中,时间和空间是统一的。尽管所有的研究者都认可世界发展线同时连接两个事件,但他们可能还会有不同的看法,比如事件是否同时发生,或者发生在同一地点的不同时间,又或者地点和时间都不同。举个例子来讲,当一个人坐在桌旁吃午饭,然后工作一会,几个小时后回家。一个运动(非常)快速的观察者会看到这个人马不停蹄地吃午饭并立即起身回家。在爱因斯坦的理论中,时间和空间是混合在一起的,不能把它们区分考虑。因此,人们想到自己总是沿着4D世界线移动,以光速进入未来,这种感觉是美妙的。

是否有可能出现与爱因斯坦相对论相反的情况,人们穿越回到过去呢?从表面上看,答案是否定的。但是,早期的科学还说过人类不可能飞翔。也许科学家们灵感闪现,出现一些不寻常的想法,这种假设就变成现实了。                                    

西蒙·约翰·詹姆斯:科学家可以在奇幻小说找到很多灵感和奇特的想法。最有名的关于时间旅行的小说可能非《时间机器》莫属了。它是1895年由赫伯特·乔治·威尔斯(Herbert George Wells)编写,是人类第一次想象通过科技进行时间旅行。他的一些想象已经变成现实,比如,在人类发明出飞行器以前他就在小说中有关于电力飞行的描述。威尔斯的创新观念引导了许多现代时间旅行的小说,如回到未来(Back to the Future)和神奇博士(Doctor Who)。

关于时间发展的故事多种多样。亚里士多德(Aristotle)曾说过,“一个好的故事有开始、高潮和结尾”,其实讲故事并不一定按照这个顺序。就算是希腊最古老的史诗——荷马(Homers)所著的《伊利亚特》(Iliad),也不是始于帕里斯(Paris)的审判,而是从特洛伊战争(Trojan War)第九年的时候阿喀琉斯(Achilles)在他的帐篷里面怒吼开始讲起(怒吼发生在审判以后)。侦探小说一般也不会从谋杀开始描述,通常倾向于先发现被害人的尸体,然后故事的情节会随着侦探的推理正叙和倒叙同时展开。这就是叙事时序的时间自由。

理查德·鲍尔:对于时间旅行的实际操作,文学作品中解除了其最主要的困难,也就是不需要真的去解决这个问题。虽然爱因斯坦的理论允许我们延伸和收缩时间,但事件的因果顺序保持不变。在您所讲的例子中,凶手谋杀受害者的经历在死亡之前会在他们眼前闪现,他们的生活经历肯定发生在死亡时刻之前。 

举个例子来讲,在《终结者》(The Terminator)中,未来人类文明找到了主角所处世界线的循环方式,所以他可以及时回来拦截机器人和避免莎拉·寇娜(Sarah Connor)的死亡。在旋转黑洞的内部区域,时间和空间是混合的,这种情况就极有可能发生。但就我所知,目前没有一个人能够以这种方式从未来回到现在。也许循环的世界线切断了旧的未来,并衍生出一个新的未来,创造两个同时存在的平行世界。

从传统的角度来看,利用世界线循环的方式从未来回到现在的想法是完全错误的。但现代量子力学的解释表明,世界实际上可能存在许多平行的未来,它们不断分裂成为新的未来,但我们只能够意识到其中之一。从这个观点看,我们没必要对时间旅行有太大的恐惧。世界线的循环方式只是创造了可能存在的未来。

西蒙·约翰·詹姆斯:文学工作者通常着迷于时间旅行的灵活性,它可以对不同类型的学术研究进行隐喻表达。考古学是很明显的例子。叙事性不仅仅是文学的特性,其他类型研究也会有这种属性。有人认为,人类的自我意识是由我们对逝去时光的生活经历进行总结而建立起来的。记忆和对未来的规划是一种“精神时间旅行”,这样我们构成了自己的身份。

以查尔斯·狄更斯(Charles Dickens)的《圣诞颂歌》(A Christmas Carol)为例,守财奴斯克鲁奇(Scrooge)回到他记忆中的过去,并通过这样做他改变了生活方式,最后变成一个乐善好施的人。我们想想看,那个在《圣诞节何时到来》(Christmas Yet to come)中被轻视和忽略的吝啬鬼和在小说最后受人尊敬和爱戴的斯克鲁奇,他们也许就是在两个平行世界中的吧?

理查德·鲍尔:当然,文学作品给科学带来很多灵感,对科学理解也是很大的挑战。也许在未来,“平行世界”会被证实真的存在。

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文学教授西蒙·约翰·詹姆斯(Simon John James)和物理学家理查德·鲍尔(Richard Bower)被邀请参与关于《时光机器》的展览,一起畅谈过去、未来,以及那些引人入胜的文学作品。在他们的谈话中,揭示了各种各样的“时间旅行”的含义。在这里,他们讨论了如何将时间旅行在文学和科学术语中的含义进行统一。

西蒙·约翰·詹姆斯:理查德,“时间旅行”对一个物理科学家来说意味着什么?

理查德·鲍尔:时间旅行不仅是现代物理学的基础,也是每个人日常生活的基础。当人们看到星星时,并不是它们当时在发出光芒,而是它们过去的样子。这个时间延迟对于行星来说只有几分钟,但对于大多数夜空中的星星,却有几千年。在星系中,人们看到的由非常遥远的恒星所发出的淡淡的光芒,时间延迟可能有数百万或数十亿年之久。用世界上最先进的望远镜去观察光芒最微弱的星系,可以穿越时间回到过去,整个宇宙的历史在人们的眼前展开。

但这不是最令人满意的时间旅行。以这样的方式,人们只能作为遥远星球上的观察者去探视历史长河中的冰山一角。现代物理学面临的主要挑战之一是确定通过时间旅行是否有可能影响历史。

爱因斯坦相对论的一个重要概念是,物体存在于四维时空中的一条长线中,时间和空间是统一的。尽管所有的研究者都认可世界发展线同时连接两个事件,但他们可能还会有不同的看法,比如事件是否同时发生,或者发生在同一地点的不同时间,又或者地点和时间都不同。举个例子来讲,当一个人坐在桌旁吃午饭,然后工作一会,几个小时后回家。一个运动(非常)快速的观察者会看到这个人马不停蹄地吃午饭并立即起身回家。在爱因斯坦的理论中,时间和空间是混合在一起的,不能把它们区分考虑。因此,人们想到自己总是沿着4D世界线移动,以光速进入未来,这种感觉是美妙的。

是否有可能出现与爱因斯坦相对论相反的情况,人们穿越回到过去呢?从表面上看,答案是否定的。但是,早期的科学还说过人类不可能飞翔。也许科学家们灵感闪现,出现一些不寻常的想法,这种假设就变成现实了。                                    

西蒙·约翰·詹姆斯:科学家可以在奇幻小说找到很多灵感和奇特的想法。最有名的关于时间旅行的小说可能非《时间机器》莫属了。它是1895年由赫伯特·乔治·威尔斯(Herbert George Wells)编写,是人类第一次想象通过科技进行时间旅行。他的一些想象已经变成现实,比如,在人类发明出飞行器以前他就在小说中有关于电力飞行的描述。威尔斯的创新观念引导了许多现代时间旅行的小说,如回到未来(Back to the Future)和神奇博士(Doctor Who)。

关于时间发展的故事多种多样。亚里士多德(Aristotle)曾说过,“一个好的故事有开始、高潮和结尾”,其实讲故事并不一定按照这个顺序。就算是希腊最古老的史诗——荷马(Homers)所著的《伊利亚特》(Iliad),也不是始于帕里斯(Paris)的审判,而是从特洛伊战争(Trojan War)第九年的时候阿喀琉斯(Achilles)在他的帐篷里面怒吼开始讲起(怒吼发生在审判以后)。侦探小说一般也不会从谋杀开始描述,通常倾向于先发现被害人的尸体,然后故事的情节会随着侦探的推理正叙和倒叙同时展开。这就是叙事时序的时间自由。

理查德·鲍尔:对于时间旅行的实际操作,文学作品中解除了其最主要的困难,也就是不需要真的去解决这个问题。虽然爱因斯坦的理论允许我们延伸和收缩时间,但事件的因果顺序保持不变。在您所讲的例子中,凶手谋杀受害者的经历在死亡之前会在他们眼前闪现,他们的生活经历肯定发生在死亡时刻之前。 

举个例子来讲,在《终结者》(The Terminator)中,未来人类文明找到了主角所处世界线的循环方式,所以他可以及时回来拦截机器人和避免莎拉·寇娜(Sarah Connor)的死亡。在旋转黑洞的内部区域,时间和空间是混合的,这种情况就极有可能发生。但就我所知,目前没有一个人能够以这种方式从未来回到现在。也许循环的世界线切断了旧的未来,并衍生出一个新的未来,创造两个同时存在的平行世界。

从传统的角度来看,利用世界线循环的方式从未来回到现在的想法是完全错误的。但现代量子力学的解释表明,世界实际上可能存在许多平行的未来,它们不断分裂成为新的未来,但我们只能够意识到其中之一。从这个观点看,我们没必要对时间旅行有太大的恐惧。世界线的循环方式只是创造了可能存在的未来。

西蒙·约翰·詹姆斯:文学工作者通常着迷于时间旅行的灵活性,它可以对不同类型的学术研究进行隐喻表达。考古学是很明显的例子。叙事性不仅仅是文学的特性,其他类型研究也会有这种属性。有人认为,人类的自我意识是由我们对逝去时光的生活经历进行总结而建立起来的。记忆和对未来的规划是一种“精神时间旅行”,这样我们构成了自己的身份。

以查尔斯·狄更斯(Charles Dickens)的《圣诞颂歌》(A Christmas Carol)为例,守财奴斯克鲁奇(Scrooge)回到他记忆中的过去,并通过这样做他改变了生活方式,最后变成一个乐善好施的人。我们想想看,那个在《圣诞节何时到来》(Christmas Yet to come)中被轻视和忽略的吝啬鬼和在小说最后受人尊敬和爱戴的斯克鲁奇,他们也许就是在两个平行世界中的吧?

理查德·鲍尔:当然,文学作品给科学带来很多灵感,对科学理解也是很大的挑战。也许在未来,“平行世界”会被证实真的存在。

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