时间机器研究在中国(2)

　　解铃还需系铃人。时间机器、时间旅行既然是科幻小说家们编造出来的，那么他们中的著名科幻小说家吉布森也给出了赛博空间的答案。赛博空间最直接的联系是电脑，是一种虚拟生存；也是一种点内几何空间现象。“三旋理论”在研究物质存在有向自己内部作运动的空间属性时，发现点内几何空间和点外几何空间有虚与实、正与负对应的自然属性，从而提出几千年来的虚数应用之谜，就在赛博空间。这类似虚实生死界、正负阴阳界。把信息论与相对论结合，称为观控相对论,实际是信息相对论，因为观控的物质条件实际也要信息反馈。观控相对界实际也是信息相对界，它是以爱因斯坦相对论中的光速有极限，作为信息与物质相对划分的界面。从观控相对界看，物质和信息的本质是什么？物质是相对信息而言，类似复数偏重实数的一种现象；信息是相对物质而言，类似复数偏重虚数的一种现象。映射数学的唯象公式是：物质+信息=实数+虚数。这里，物质进入点内，类似信息进入大脑，即物质和信息常常是结合在一起的，把大脑比作一个点，人们认识物质常常要通过大脑的意识起作用，信息即是进入点内的代表。这里，构成了有虚实生死界、正负阴阳界的循环圈。因此三旋理论认为，虚数联系点内空间。想象一束短暂的光线从眼睛进入大脑，这种循环圈唯一的要求，就是虚拟的光线都是从虚实观控界的类似点孔的通道变成虚数类的。弦理论认为物质可分的极限为普朗克长度，即约为10的-33次方厘米，那么观控界膜的类似离子通道的最小切面极限也为普朗克表面积。由于不管虚实或正负的物质要转化为信息，都要从观控界膜的类似离子通道进入或录入，物质进入或录入的流速V可以从零増大，最大极限为光速C。物质进入观控界膜的类似离子通道转化为信息，原来的流速都变为零，因此信息守恒，而且信息可以克隆。信息克隆也可有慢有快，而且可以信息增殖。如描述宋代的岳飞打三国的张飞等类似信息，作真的看，信息计算可以有超光速;作假的看，可以算戏说、文学和艺术。即信息可以光速传播，信息可以光速为零储存，信息可以超光速增殖。这里，物质进入点内，也类似指令进入电脑，存在着超光速信息，也存在着时间旅行，因此说，电脑就是一种时间机器，而且人也是一种时间机器，这也不违反爱因斯坦的相对论。

　　既然过去、现在和未来紧密联系，过去能影响现在，那么现在影响过去在逻辑上是否也说得通呢？现实自然，是否人想干什么就能干什么？对此，戴维斯给出的解决方案是“多宇宙”理论——世界不是只有一个，而是有许多平行的世界。你回到过去，但那不是你自己的世界，而是和你的历史相似的世界。这样，即便你打死了自己的母亲，她在那个世界也的确死了，但当你回到未来时，她依然活得好好的。这种想法近乎疯狂，但除了戴维斯外还有许多著名物理学家相信有平行世界的存在。在《时间简史》里，霍金这样说：解决时间旅行的其他可能的方法是选择历史假想。其思想是，当时间旅行者回到过去，他就进入和历史记载不同的另外的一个历史中去。这样，他们可以自由地行动，不受和原先的历史相一致的约束。如果这样，回到过去和做一场梦没有什么区别？因为按“三旋理论”，人就是一种时间机器，人做一场梦存在着超光速现象，存在着时间旅行，也是爱因斯坦的相对论允许的。这里，即使时间旅行也不自相矛盾和不可思议。仔细想我们做过的梦境，人可以回到过去见一见自己的老爷爷、老奶奶，也可以到未来看一看自己的重孙子、重孙女;而关于时空的基本定义并不要改写，物理学的根基也不会动摇，只是改变虚数是在点内就行了。

　　其次，关于现实自然中，时间机器总是存在着因果律（先有原因然后才有结果）的问题，比如，假定时间旅行者回到过去，杀死了当时还是个女孩的亲生母亲，可这样一来，他却无法出生也就无法完成这个谋杀了。这些矛盾让因果关系概念陷入困境，建立在因果逻辑关系上的科学也同样难以立足。这类明显不可能的佯谬因果环节，现在如果人定义是一种时间机器，便是自洽的而不再自相矛盾了。而时间旅行异乎寻常的推论，曾经致使一些科学家彻底拒绝这一想法。但霍金曾提出一个“时序保护猜想”，由于相对论容许因果环存在，时序保护猜想只需要引入某一其他因素进行调解，就可以防止旅行到过去发生因果律破坏的情况发生。这类时间机器的量子过程的存在，将允许粒子循环进入解决这项难题。关于这一点，类似梦境，如果有把幼年的自己或自己的祖先杀死的话，即在那里，同为自己的大人与孩子擦肩而过时自己用哪一方的眼睛看对方呢？道理上讲哪一方的眼睛都是自己的，为研究逻辑体系而设想如果大人一方将小孩杀死的话，结局是自己把刀刺进了自己的身上，这或许也叫是自杀，可是把刀刺出去的大人在那一瞬间会如何呢？因为发生了自己在童年时代被杀害的事实，所以他忽地会惊醒。恶梦就消失了，而现在的自己也不会怎么样。这就是虚数世界，梦境旅行者一方的自己，或许立刻会惊醒而中断恶梦，或许会意识到那就是梦境幼时的我，幼时的自己一方也许不会想到长大的我又回来了。因此做梦即使不会想到多少年后的自己会出现在那里，但是虚拟世界两位自己同时登场，进行思考的自己的肉体同时分成了两个，灵魂必然附着在双方身上也是能存立的。所以说人是一种时间机器，穿越时间是人类的一种存在方式；这是人类自我理解、自我确立的前提；而正是这种人类自我理解与自我确立的活动，构成了人类生活与个体存在的基础和手段。虚拟世界实数+虚数的灵魂同时附在两位的身体上控制言行，奇怪的事态能发生。这里，要问所谓你的生前或生后做什么，虚实观控相对界循环圈的三旋数学能解答；要问所谓宇宙大爆炸之前或宇宙膨胀极限之后是什么，虚实观控相对界循环圈的三旋数学也能解答。

　　三、时间起源与三旋理论

　　“虫洞”和时间隧道是第五维空间。三旋理论研究的类圈体也有第五维,类圈体就类似一种“虫洞”和时间隧道；根据排列组合和不相容原理，三旋构成三代62种自旋状态。其次，设想在类圈体的质心作一个直角三角座标，一般把x、y、z轴看成三维空间的三个量。现观察类圈体绕这三条轴作自旋和平动，6个自由度仅包括类圈体的体旋、面旋和平动，没有包括线旋。即线旋是独立于x、y、z之外，由类圈体中心圈线构成的座标决定。如果把此圈线看成一个维叫圈维，那么加上原来的三维就是四维。再加上时间维，即为五维时空。反之，把三旋作为一种座标系，直角三角座标仅是三旋座标圈维为零的特例。正是在一系列的关节点上，类圈体三旋为简单性与复杂性的“虫洞”和时间隧道缔合提供了更为直观的图象，而且获得了这样一个观念：像三维空间一样，时间也是一个可变的维数。那么时间如何起源的呢？这也离不开玻尔的互补原理和海森堡的不确定性原理，时间就起源于互补原理和不确定性原理推论无和有的延伸与卷缩之中。证明如下：

　　三旋理论是研究时空维数卷缩的理论。如果万事开头只是无(W)或有(Y),那就成了确定性。互补原理和不确定性原理需要无(W)延伸出有(Y)，或有(Y)延伸出无(W)。假设W和Y已转换为两种物质，那么运动、自旋和时间都起源于W和Y两种物质的界面效应。因为时间总是和运动相连的。设一条光滑的斜路面为W，设Y为路面上滚动着的轮子，运动就起源于W和Y两种物质的界面效应。现在将路面W不断卷缩，直到路面W卷缩为零，轮子运动仍在进行，那么自旋就起源了。有了自旋和运动，时间也起源了。

　　卢鹤绂院士认为，爱因斯坦的广义相对论扩展到宇宙是无法适用的。霍金认为，这也只是指空间的破裂。

　　空间的破裂实际是指环面；而环面是与球面不同伦的。但环面却能包容平行线，克利福德平行线就是以扭转的形式组装在环面上的。当代一些天文学家在宇宙空间，测得两条光线是平行线，就认为宇宙空间是平面型的。

　　这种证明不严密。同样，一些天文学家测得某星体在宇宙中的轨道周期，得出一个较长光程，后来又发现一个更短的光程，就认为发现了超光速，但他们是用球面或平面空间轨道计算光程，因此，这种证明也不严密。爱因斯坦的相对论允许有索恩标准和戴维斯标准的时间旅行，著名的“双生子佯谬”描述的就是这个效应；最新的理论当中的‘虫洞’说，它可以在光到达之前将两个非常遥远的点联接起来，描述的也是这个效应，但它们都不是超光速。但是人们能随心所欲地制造虫洞吗？在由美国天文物理学家卡尔·萨根于上世纪80年代创作的小说《接触未来》中，一组科学们收到了一个来自外星人更先进文明的无线电信息，这个信息包含的内容指导人类制造一台机器，它可在地球与相距26光年的天琴座α星之间建立一个虫洞。这部小说后来被改编为同名电影，在电影中，女主人公登上了一艘飞船，它被一个类似巨型离心机的涡轮吞没，然后飞船飞速穿过一条隧道，在几分钟内就来到了天琴座α星所处的银河系中心。在小说中，萨根并没有进一步描述制造那样一条时光隧道的细节，为此他请教自己的朋友、加州理工学院的理论物理学家基普·索恩，自己在小说中关于利用虫洞作为穿越时空捷径的幻想是否有理论依据。在萨根科学幻想的激励之下，索恩及其合作者们开始研究这种可联接两个遥远时空区域的虫洞的细节。最后他们成功地创建了虫洞的理论模型，这些虫洞保持开放的时间，足以让“时光飞船”穿越它们而又不会让其内部巨大的重力将飞船摧毁。而且，在上世纪70年代，用爱因斯坦的理论推导出的黑洞那样特殊的时间领域，人们进行了各种各样的研究，其结果是，相当多的物理学家认为，存在着两个或更多的宇宙。被吸入宇宙黑洞中的东西将通过虫洞飞进另一个宇宙中去。当然，在黑洞那样的极度超重的地方，人实际上将粉身碎骨。但我们先把这样的情况搁在一边（假定人可以活着通过黑洞），从旅行的角度来看，走进另一个宇宙的人是走回到了过去，还是经历了未来？我们无法进行比较。根据狭义相对论的结论，以高速作‘相对’运动的双方，自己一方经过了十年而对方却可能只经过了五年。这一点已经通过观测一种叫μ粒子的基本粒子的实验证实。也就是说，我和你可能不再共有同一个时间。比方说，大双在地球上，而小双乘火箭出发了，出发时两人年龄都是20岁。小双在广阔的宇宙中周游一圈后回到了大双的住处，会出现什么情况？大双已经30岁了，小双却只有25岁。这样的故事有时会受到质问，两人的关系难道不是‘相对’的吗？将小双乘坐的火箭看作是静止不动的，大双与地球或者整个太阳系以及整个银河系一起统统沿着相反方向转一圈然后回到小双所在之处，这样考虑不也一样吗？所谓相对不就是这个意思吗？那么，为什么说，只有小双会变年轻呢？但是，我们所说的‘相对’双方仅限于各方均以不变的速度运动的情形。如果速度发生了变化（称之为加速，再如匀速圆周运动），双方就不再是‘相对’的了，这时必须考虑广义相对论的效应。因为一项可怕的难题是最初创生的虫洞将会阻碍虫洞型时间机器的制造。也许空间由这么一类结构自然地串连成一体——宇宙大爆炸的遗留物。或许，虫洞是在极小尺度上（所谓的普朗克长度）天然生成的。原则上，这样一个微小的虫洞可由脉冲能量来稳定，然后再以某种方式膨胀到可以利用的尺寸。如果是这样的话，一个超级文明大概能使用一个虫洞。其次，“时光隧道旅行”必须具备两大条件，即“虫洞”和“负面能源”。宇宙间不同的时间和空间通过“虫洞”可以互通。“负面能源”可以抗拒地心引力，用来打开“虫洞”，稳定“时光隧道”。据说有人计算，进入“虫洞”需要的“负面能源”可以很小一点点。这是可以理解的，人就是一种时间机器，人的濒死实验，其中常有时间旅行的报告。这里的虚实生死界、正负阴阳界，正是进入“虫洞”的关口，“负面能源”如病毒，很小一点点就可以送你进“虫洞”，进入阴阳界。

　　参考文献

　　1、王德奎，三旋理论初探，四川科学技术出版社，2002年5月；

　　2、赵国求，吴新忠，物理学的新神曲--量子力学曲率解释，武汉出版社,2002.年8月；

　　3、王德奎，解读《时间简史》，天津古籍出版社，2003年9月；