□作者: 香港大學︰李哲明
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什麼是時間旅行呢？在很多電影和電視的 情節中，都有時間旅行的描寫︰通常是在主角走進一座所謂時光機之後， 時光機啟動，在時光機中的主角和他附近的物件所經過的時間都很短，例 如主角沒有明顯地變老，但在時光機外的時間則有很大的改變。另外影片 中的主角是可以回到過去或躍進未來，在嚴謹科學的範疇中，我們能夠建 造類似這樣的時光機嗎？
早在1895年，英國小說 家威爾斯已出版了
以時間旅行為體材的科幻小說
科學家發現，回到過去和躍進未來有很大 的分別，躍進未來很容易，但回到過去則很困難，甚至是不可能。我們先 討論躍進未來。根據愛因斯坦的相對論，一個正在高速移動中的時鐘會比 一個靜止的時鐘行得慢，例如可能我們的手表滴嗒、滴嗒的過了兩秒，但 一個高速移動中的時鐘只是滴、嗒的過了一秒。那時鐘移動的速度越高， 它便行得越慢。相對論亦指出，沒有東西的速度能高過光速，並且時鐘移 動的速度越接近光速，它便越慢。這個現象不只限于時鐘，任何高速移動 的物體的時間都會變慢。
若果我們能建造一艘太空船，以接近光速 相對地球移動，太空船中的太空人並不會覺得有任何不妥的地方，例如他 仍然會認為需要一小時才能看完一個電視節目，這是因為太空船中所有東 西的時間都會變慢了。但地球上的人便會看見太空船中所有東西都以慢動 作進行，一個小時的電視節目需要多于一小時才結束；當它回到地球時， 那些太空人會認為只過了很短的時間，但地球上的一切都過了很久很久， 這艘太空船便是我們所需要的躍進未來的時光機。我們雖然還未能夠建造 一艘能這樣高速移動的太空船，但我們能將一些細小的粒子加速，而實驗 已證實了一些壽命短的粒子在高速移動中的壽命會延長。
理論上，我們是可以躍進未來，那我們可 以回到過去嗎？在科普刊物中，我們間中便會听說有科學家提出回到過去 的方法，但經詳細研究後發現，所有這些方法都有很大的漏洞，例如有人 曾經提出利用黑洞的近親蟲洞作為時光機，但這時光機只是單向︰只能進 入不能離開；又有人曾利用「宇宙弦」作回到過去的工具，後來卻發現需 要全宇宙的能量才能建造那時光機，所以也是不可行的。這令科學家提出 「時序保護」的猜想，即任何人也不能建成回到過去的時光機。現在我們 仍然無從證明或否定這猜想。
「時序保護」理論是由著 名物理學家霍金于1992年提出，
他認為大自然為了防止出現時序上的矛盾，
是不會容許時光機存在的
雖然科學家不能肯定我們永遠不能建造回 到過去的時光機，但是卻可以肯定即使我們能回到過去，最早也只能回到 第一部時光機成功建造的那一刻，亦即未來的人不能回到我們的現在，因 為我們未能建造時光機。這很易理解，因為若不是如此，我們應該已經見 到很多未來的人來旅行。
若有回到過去的時光機，便會產生兩類邏 輯上的矛盾。第一類是所謂敘父的矛盾，即如果有人回到他出生前殺了他 的父親，那麼，他父親都死了，又何來有他本人呢？若果沒有他本人，那 麼殺他父親的又是誰呢？第二類是所謂無中生有的矛盾，若有未來的人回 到二十世紀初，告訴愛因斯坦相對論，那麼相對論是誰人提出的呢？那未 來人從他老師學懂相對論，那老師又從他的老師學懂相對論，推本索源， 我們都是從愛因斯坦學懂相對論，但愛因斯坦又從那未來人學來的，是否 從來沒有人提出過相對論呢？
科學家沒有解決這兩類矛盾的方法，也不 完全清楚這兩個矛盾和時光機的關系，例如我們是否只可建造沒有矛盾的 時光機？或是我們根本不能建造回到過去的時光機？這些都是有待研究的 問題。
畫家筆下的蟲洞
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文章作者:香港大學︰李哲明
責任編輯:skylook
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