宇宙中的虫洞和时间旅行

　　虫洞是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。这就跟时间旅有点差不多了。那关于虫洞和时间旅行是怎样的呢?

　　虫洞和时间旅行

　　一旦你有一个运转中的虫洞星际之门，你甚至不需要广义相对论来告诉你如何将其变为时间机器。要记得，如果有两个同卵双生的双胞胎，其中一个待在家里，而另一个以接近光速的速度外出旅行然后回到家，那么双胞胎中外出旅行的那个人就会比待在家里的那个人年轻。运动中的时钟转得慢。如果具备了高度文明的工程资源，我们就可以设想以某种方式抓住虫洞的一个洞口，并且让其开始这样的旅行。当然，要抓住虫洞洞口这样飘忽不定的东西并非易事，但是有两种方式可以实现。首先，这种虫洞洞口的重要特征之一就是具有很大的质量并且具有相对很强大的引力场--这是必须要有的，这样才能充分扭曲时空，制造出一个进入虫洞的开口，这个开口必须足够大才能让人和宇宙飞船通过。用来吸引一个引力天体的是另一个引力天体寻找时间的边缘：黑洞、白洞和虫洞体;可以想象在虫洞口前面悬挂一个大物体(可能是一个行星)，移动这个大物体以便虫洞口紧随其后，就像是一个古老的故事，驴跟在一个它总是够不到的捆在大棒上的胡萝卜后面跑。或者，我们可以想象一下，给虫洞洞口小心地加电(当然，不能改变“喉咙”的几何机构)，并且在电场的帮助下拖动它。毫无疑问，高度文明还有其他高招，但是目前这些就已经足够了。

　　一旦有办法拖动虫洞的一端，你就可以带着它以接近光速的速度进行长途旅行，然后将其带回到靠近虫洞另一端的地方。这可以是往返另一个星球的旅行，或者仅仅是使得可移动虫洞口在周围打转，直到你在移动参照系之中的时钟和虫洞口家中的时钟之间建立起一个明显的时间差。更麻烦的是，甚至当我们将移动的虫洞口带回来的时候，那个时间差还是存在的。它是与移动虫洞口相关的空间区域的真实物理属性;它要比未移动的虫洞口年轻，因而是后者的过去。

　　因为时空是以虫洞几何结构的方式连接在一起的(时空布局与虫洞相关)，这意味着虫洞将会起到时间机器的作用。一个旅行者跳入已经移动的虫洞口，他将会在与移动虫洞口的时间相对应的时间出现在静止虫洞口。假定移动虫洞口旅行得足够远并且速度足够快，在两个虫洞口之间创建了一个小时的时间差。一个旅行者在时钟显示为12点的时候从静止虫洞口出发，并且用10分钟的时间去穿越到达移动虫洞口，当旅行者的手表和静止虫洞口时钟都显示为12点10分的时候他将会到达。然而，如果旅行者现在跳入到移动虫洞口之中，当他或她出现在静止虫洞口的时候(对旅行者而言几乎是一瞬间)，那里的时间将会是11点10分。旅行者现在可以快速穿越到达移动虫洞口，到达那里的时间是11点20分，并且再次跳进去，在10点20分出现在静止虫洞口。整个程序可以不断重复，一次一次地跳跃回到从前，回到两个虫洞口之间的时间差形成的时候。与提普勒的时间机器一样，这种虫洞只允许它们最远回到时间机器创建的时候;不过，还有一点与提普勒的时间机器一样，它允许进入未来的无限旅行，在这种情况下，

　　进入静止虫洞口并出现在移动虫洞口在旅行者的手表上只显示为一瞬间，但是对外部宇宙来说是1个小时。

　　最大的实际困难是你需要快速地将虫洞口移到远处，这样就可以建立起一个有效的时间差。即便是以99.9%的光速旅行10年，也仅能使移动虫洞口的老化减慢9年10个月，在虫洞两端之间创建一个9年10个月的时间差。但是，这些实践性并不是目前研究时间旅行理论的物理学家的主要关注点--基普•索恩说过(可能会有点过于悲观)，虽然物理学定律允许建造时间机器，但是在未来几千年建造一个时间机器的几率是“零”。他和他的俱乐部成员(以及其他俱乐部)所关注的是，在使时间旅行成为可能的物理学定律框架内，如何找到一系列符合逻辑的方程式去消除一些著名的时间旅行悖论的物理学基础。

　　拓展

　　到底什么是时间?我们能否穿越到未来以及回到过去?欧洲著名的哲学家圣奥古斯丁说过：“说起时间，每个人都晓得它代表什么意思，但究竟什么是时间?如果没有人问我，我一清二楚;如果要我说明，那我就不知道了。”

　　事实上，就连时间概念本身也非一成不变的。对牛顿来说，时间像一支箭，一旦飞出去就绝对不会改变路径。如果地板上的碎片忽然自行聚合且从地板上跃起，组成一个完整的杯子跳回桌面上，你肯定能判断出这是录像在回放，因为日常生活中绝对遇不到这类情形。

　　为什么我们看不到破碎了的杯子跳回桌面上?通常给出的解释是，热力学第二定律不允许出现这类事件。热力学第二定律告诉我们，无序程度或者说熵，总是随着时间而增大。换句话说，也就是电影中提到的墨菲定律——事物总是朝坏的方向发展。桌子上一个完好的杯子是一种有序状态，而地板上打破了的杯子则是一种无序状态。时间的单向性是物理学的基本规律，宇宙中的一切事物都是从有序状态走向无序的。宇宙不断发展，是一个不断变差的过程，从最初有秩序的状态，慢慢变得没有秩序，一片混乱。

　　而爱因斯坦的理论将空间和时间连接成一个不可分割的整体。在极限情况下，时间也是可以弯曲的。在相对论里，大型物体比如行星、恒心和黑洞的引力可以导致空间弯曲，空间和时间可以通过一个叫作时空的东西联系起来。这就意味着当时空被弯曲时，时间也会被弯曲。这样时间就更像一条河，当它在宇宙间漫游时逐渐加快或者减慢。但是爱因斯坦担心时间这条河也许有倒流的可能性，大概在这条河里也有漩涡和分叉。

　　爱因斯坦狭义相对论的主要预言之一是时间膨胀现象，它本质上说，运动着的始终比静止的时钟走得慢。如果速度接近光速，时间几乎就会停滞不前。这种想象适合所有的时钟，包括机械钟、数字钟和生物钟等等。这就意味着宇航员登上太空飞船，并加速到接近光速后，地球上每过一年，他只会衰老一秒，因为他的时钟变慢了。如果以他自己的时间为标准，经过一年重返地球时，地球已经过了3100多万年。时间膨胀不仅存在于理论，它已经被实验观测所证实了。

　　利用时间膨胀前往未来的问题是，没人知道怎么让你自己回去。回到过去是一个难得多的问题，目前还没有人能解决，很多科学家也不相信能够存在，但是物理学家已经提出了一些理论。