于那些只老了几岁的回程的空间旅行者,并没有什么值得高兴的,因为他发现留在地球上的亲友们已经死去几千年了。这样,科学幻想作家为了使人们对他们的故事有兴趣,必须设想有朝一日我们能运动得比光还快。大部分这些作家似乎未意识到的是,如果你能运动得比光还快,则相对论意味着,你能向时间的过去运动,正如以下五行打油诗所描写的那样:
有位年轻小姐名怀特,
她能行走得比光还快。
她以相对性的方式,
在当天刚刚出发,
却已在前晚到达。
关键在于相对论认为不存在让所有观察者同意的惟一的时间测量。相反地,每位观察者各有自己的时间测量。如果一枚火箭能以低于光的速度从事件a(譬如2012年奥林匹克竞赛的100米决赛)至事件b(譬如α-半人马座议会第100,004届会议的开幕式),那么根据所有观察者的时间,他们都同意事件a发生于事件b之先。然而,假定飞船必须以超过光的速度才能把竞赛的消息送到议会,那么以不同速度运动的观察者关于事件a和事件b何为前何为后就众说纷纭。按照一位相对于地球静止的观察者,议会开幕也许是在竞赛之后。这样,这位观察者会认为,如果他不理光速限制的话,该飞船能及时地从a赶到b。然而,在α-半人马座上以接近光速在离开地球方向飞行的观察者就会觉得事件b,也就是议会开幕,先于事件a,也就是百米决赛发生。相对论告诉我们。对于以不同速度运动的观察者,物理定律是完全相同的。
这已被实验很好地检验过。人们认为,即使用更高级的理论去取代相对论,它仍然会被作为一个特性而保留下来。这样,如果超光速旅行是可能的,运动的观察者会说,就有可能从事件b,也就是议会开幕式,赶到事件a,也就是百米竞赛。如果他运动得更快一些,他甚至还来得及在赛事之前赶回,并在得知谁是赢家的情形下放下赌金。
要打破光速壁垒存在一些问题。相对论告诉我们,飞船的速度越接近光速,用以对它加速的火箭功率就必须越来越大。对此我们已有实验的证据,但不是空间飞船的经验,而是在诸如费米实验室或者欧洲核子研究中心的粒子加速器中的基本粒子的经验。我们可以把粒子加速到光速的%,但是不管我们注入多少功率,也不能把它们加速到超过光速壁垒。空间飞船的情形也是类似的:不管火箭有多大功率,也不可能加速到光速以上。
这样看来,快速空间旅行和往时间过去旅行似乎都不可行了。然而,还可能有办法。人们也许可以把时空卷曲起来,使得a和b之间有一近路。在a和b之间创造一个虫洞就
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