23. 关于时间旅行和引力波
这让我想到电影《万物实际》的一个镜头：有一天，霍金在穿毛衣的时候，他透过毛衣，俄然想到了一种实际。本来，我觉得，这是导演为了塑造霍金的形象而编造的故事。厥后，我读了霍金的前妻简的自传《飞向无穷》，才晓得，这段故事是实在的，霍金确切在穿衣服的时候想到一种实际。
索恩奉告大师：如果有人试图制造时候机器并去开动它们，能够会产生庞大的爆炸，并且在爆炸中也遭到毁灭。以是，索恩说：“最后的结论还不清楚。我们不能鉴定，物理定律是否答应非常先进的文明制造供星际观光的虫洞，或者观光回到时候畴昔的机器。”
霍金在三种程度上答复了能不能停止时候观光的题目。先来谈谈第一种程度，那就是爱因斯坦的典范实际：广义相对论。在谈到这个题目的时候，霍金给出的答复是如许的：“对于典范广义相对论，我们对于时候观光能够会如何运作有个相称完整的图象。但是，我们晓得，典范实际不成能完整精确，因为我们察看到，宇宙中的物质受涨落安排，而它的行动不能被精确地预言。”
霍金曾在《果壳中的宇宙》这本书中提出过一个题目：“时候观光能够吗？一种先进的文明能返回之前并窜改畴昔吗？”
从1970年今后，用来检测引力波的检测器越来越活络。美国已经具有了两台检测器，固然，这两台检测器比韦伯发明的检测器要敏感一千万倍，但是，令人遗憾的是，到现在，也没有检测到引力波。霍金开端光荣，他挑选了实际物理，而不是尝试物理：“我非常欢畅我还是一名实际家。”
厥后，霍金身材越来越不好，变成残疾人，成为底子不能搞尝试的物理学家。并且，他也发明一个题目：一名物理学家想要在尝试课题上有新的冲破，是相称困难的。并且，要做一个尝试，需求投入很多的时候和精力，一小我是完成不了的，必须有一个十几人或者几十人构成的团队，大师一起尝试，一起研讨，才气够获得胜利。
在谈到将来人类是否能在太空中观光的题目时，索恩博士说：“明天禀开人类工程师能制造虫洞并保持其开放另有多远？很远很远。虫洞工程，如果毕竟能够的话，对于我们的难度就和洞窟人停止太空观光一样。但是，对于非常先进的文明而言，把握了虫洞技术，那真是太美好了：它是星际飞行的抱负手腕！”
1970年年初，霍金来到离普林斯顿不远的处所见到了韦伯，并细心查抄了他观察引力波暴的检测器，当时候，他没遭到过这方面的练习，他也看不出韦伯的检测器是对的还是错的。但是，韦伯宣布了惊人的成果。
在研讨这个题目的时候，霍金在《我的简史》中提出了本身的观点。他说：“人们能够证明，如果虫洞存在，你还能利用它们回到你解缆之前。如果你回到畴昔，在你父亲被孕育之前就把你祖父杀死，将会产生甚么？那么你在目前的状况下存在吗？如果答案是否定的话，那就表示你不存在，也不成能回到畴昔杀死你祖父。”
霍金在插手派对活动的现场还拍摄了照片，并且上传到视频网站上。在接管记者采访时，霍金说：“爱因斯坦提出本身的观点，他说时候观光是能实现的，那必必要扭曲时空，但是，扭曲时空是很可骇的事情，它能够摧毁时空。”
<h2 class="section j-chapter" data-paragraphid="ffa06f7e133c4a418e0b80a02ca8e1ed_5">23. 关于时候观光和引力波</h2>
索恩在谈到关于时候机器的题目的时候，他是如许说的：“我们确切晓得物理定律或许在两种方面禁止制造时候机器，而保护时序。起首，定律或许永久禁止最早进的工程师们汇集充足的负能量去保持虫敞开放并让我们通过它。惹人谛视标是，斯蒂芬·霍金（用物理定律）证了然，统统时候机器都需求负能量，这就禁止制造任何时候机器，还不止是利用虫洞的时候机器。”
时候观光，听上去是很奇妙的事情，很多科幻迷都会想一个题目：人真的能观光到畴昔吗？1990年，基帕·索恩提出一个观点：通过虫洞或答应能观光到畴昔。对于这个观点，霍金以为：关于时候观光，是值得去研讨的，也就是说，时候观光是否合适物理定律。
索恩博士以为，虫洞有两个入口，一边一个。他假定一个入口在伦敦的白金汉宫，另一个入口在加利福尼亚的海滩，并且入口的形状是球形的。关于入口的题目，索恩博士曾如许说：“窥测伦敦的入口，你能看到加利福尼亚海滩的无边波浪和摇摆的棕榈树。你的朋友窥测加利福尼亚的入口，他就能看到在伦敦的你，你身后是宫殿和卫兵。和水晶球分歧，入口不是实心的。你能够一下子跨进伦敦的庞大球形入口，然后穿越某种奇特的隧道做长久浮游以后，达到加利福尼亚海滩，能够和你的朋友一道冲浪一整天。具有如许的虫洞不是很美好吗？”
有些人胡想通过期候观光回到畴昔的时空，或者通过期候观光去往将来的时空，并且还想窜改汗青，那都是不成能的事情。霍金在《我的简史》中提出一个题目：“物理定律是否答应虫洞和时空曲折到这类程度，使得诸如太空飞船如许的宏观物体能够回到它本身的畴昔。”
关于时候观光，霍金的合作者、美国加州理工学院博士基珀·S·索恩在谈到虫洞和时候观光的题目时，举过一个风趣的例子：“你把本身设想成一只蚂蚁，糊口在一个苹果的大要上。苹果用一根线悬在天花板之下，线细到你不成能攀附上去，如许苹果的大要就是你的全部宇宙。你不能到任何其他处所去。现在设想一条虫咬出一个穿过苹果的洞，如许你就能有两条途径从苹果的一边走到另一边去：绕过苹果大要，或者通过虫洞抄近路。”
接下来，为了寻觅能够做研讨用的真空室，霍金的门生想到了操纵战后存放残剩物质的处所来做尝试室，霍金也在到处寻觅合适做尝试室的处所，两人分头寻觅。最后，他们召开了一个科学研讨会，用便宜的代价获得了办公室。很遗憾的是：霍金发明了另有一个小组在研讨引力波暴，因而，他们判定放弃，收回了递交的申请。
霍金传授说：对于时候观光者来讲，必须通过虫洞来实现，如果它们存在的话。究竟在宇宙中是不是有虫洞存在？这确切是个值得研讨的题目。假定，存在虫洞，一小我便能够通过虫洞到另一星系了吗？
霍金传授在颠末一番推理和阐发以后，在《我的简史》中对时候观光下了终究的结论：“即便在将来发明了某种不公道论，我以为时候观光将永不成能。如果那是能够的，时到现在，我们早就该备受来自将来的搭客的践踏了。”
厥后，霍金在《我的简史》中，在谈到引力波这个题目时，如许写道：“强大的足以冲动韦伯棒的引力波暴独一能够的源应是：一颗大质量恒星坍缩构成黑洞，或者两颗黑洞碰撞并且归并。这类事件的起初估计是约莫每世纪一次，但韦伯宣布每天观察到一两次暴。这就意味着，该星系正以一种庞大的速率丧失质量，星系存在期不成能一向保持如许的丧失率，那样的话现在底子就没有星系留下。”
接下来，霍金就奉告大师：如果想操纵时候机器返回畴昔，必定会绝望的，因为底子做不到。霍金用轻松的话语在《我的简史》中奉告读者：“这是一个物理学家可自在会商而不被嘲笑轻视的题目。即便最后成果是时候观光不成能，我们了解为何它是不成能的也很首要。我们对完整的量子引力论所知未几……时空背景的量子涨落可在微观标准上顺利创生虫洞和时候机器，但是按照广义相对论，宏观物体不能回到它的畴昔。”
第二种程度是甚么呢？霍金称它为半典范的实际。他在《我的简史》中写道：“20世纪20年代所谓量子论的范式获得生长，它被用来描述这些涨落并量化该不肯定性。是以，人们可在这称为半典范实际的第二种程度上扣问有关时候观光的题目。人们在这类程度上考虑典范时空背景下的量子物质场。这里的图象较不完整，但起码我们具有了某些如何进步的观点。”
霍金回到英国后，他和他的门生写了一篇文章，是关于检测引力波暴引力的。在这篇文章中，霍金和他的门生对检测设想提出了更好的设法。但是，究竟却让霍金和他的门生绝望了，因为没有人对观察引力波暴的检测器感兴趣，没有人情愿投资去制作这类东西。因而，霍金和他的门生采纳了他们称之为莽撞的行动，他们写了申请，并且交给了科学研讨会，首要目标是申请帮助，制作两台引力波暴检测器。
关于时候观光，霍金提出了本身的观点，他在《我的简史》一书中写道：“答应这类景象产生的一种能够性是虫洞，这是能够把空间和时候中分歧地区相连接的假定的时空管子。意义是你迈进虫洞的一个开口，而从处于分歧空间和时候的其他开口迈出。”
霍金感觉，他更喜好研讨天体物理学的实际，用他本身的话来讲：“一个实际家能够在一个下午，或者在我的景象之下，上床之际俄然获得一个设法，而单独地或者和一两位同事撰写论文，从而成名。”
索恩博士提出了一个题目：“宇宙能像这个苹果一样吗？在我们的宇宙中能够存在从一处连接到另一处的虫洞吗？如果有的话，这类虫洞在我们看来是甚么模样的？”
索恩博士把宇宙比方成苹果，而把读者比方成蚂蚁，用这个简朴的比方，特别是让小读者读懂他所要阐述的科学事理。不过，我们就在思虑，宇宙看不见摸不着，究竟像甚么东西？谁也说不清楚。
为甚么霍金要申请制作两台检测器呢？在《我的简史》中，霍金用他那一贯的理性说话奉告我们：“因为来自噪声和地球振动的假信号的滋扰，察看起码两个检测器成果之间是否合适是需求的。”
关于引力波，引力波又叫引力波暴，是约瑟夫·韦伯在1969年操纵检测器观察到的，它是由真空的铝棒构成的。霍金在《我的简史》中说：“当引力波到来时，它会把东西在一个（垂直于波行进）的方向拉伸，而在另一个（垂直于波的）方向紧缩。这就使这些棒以它们的共振频次――1660赫振荡，而捆扎在棒上的晶体味检测出这些振荡。”
通过虫洞去观光，的确是一个大胆的设法，不过，还是感觉像科幻片里的情节。早在1689年，牛顿爵士就开端研讨时候，他当年就是剑桥大学的卢卡斯传授，颠末研讨，他得出如许一个实际：时候是进步的，不会回到畴昔的年代。
在《果壳中的宇宙》一书中，霍金写道：“我的朋友兼合作者基帕·索恩和我打过很多赌。他不是一名流云亦云的物理学家。这类风导致他具有勇气成为会商时候观光的实际可行性的第一名严厉的科学家。”
在很多科幻电影里，常常会呈现如许的场景，人类做时候观光，都要先制作一台时候机器。在谈到借助时候机器停止时候观光的题目时，霍金给了我们一个否定的答复，他在《我的简史》里写得很详细：“但是现在人们能够诘责：一种先进文明为了翘曲时空以制作一台有限大小的时候机器需求哪种物质？它能到处都具有正的能量密度，正如在宇宙弦时空中一样吗？人们或许设想，可用宇宙弦的有限的圈制作一个有限的时候机器，并使到处的能量密度为正。”
在谈到时候观光这个话题，霍金在他的自传《我的简史》中写道：“因为几个启事，公开思虑时候观光是奥妙的。如果报界得知当局帮助时候观光的研讨，那就会引发抗议，责备当局华侈公币，或者要求研讨归类于军事用处。毕竟，如果其他国度已具偶然候观光而我们却没有，那我们如何庇护本身？”
关于时候观光，霍金和索恩曾经为了这个题目打赌。霍金说：“我不肯和其他任何人打赌。他或许来自将来并且晓得时候观光是可行的。”当然，这句话就当作是霍金的调侃吧！
我在网站搜刮时候观光，却不测发明了一个关于时候观光的趣事：2009年6月28日，这是一个浅显的不能再浅显的日子，霍金收回请柬，聘请时候观光者插手他停止的派对。遗憾的是，固然桌子上有烤面包和香槟，却没有一小我来插手派对。厥后，霍金公开说：时候观光派对就是一个尝试，没人来插手派对就是证据：时候观光是不能实现的。
