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Our whole universe was in a hot dense state,
宇宙一度又烫又稠密
Then nearly fourteen billion years ago expansion started. Wait...
140亿年前终于爆了炸 等着瞧...
The Earth began to cool,
地球开始降温
The autotrophs began to drool,
自养生物来起哄
Neanderthals developed tools,
穴居人发明工具
We built a wall (we built the pyramids),
我们建长城（我们建金字塔）
Math, science, history, unraveling the mysteries,
数学 自然科学 历史 揭开神秘
That all started with the big bang!
一切由大爆炸开始
"Since the dawn of man" is really not that long,
其实人类历史没有多久
As every galaxy was formed in less time than it takes to sing this song.
星系形成时间比唱完这支歌还要短
A fraction of a second and the elements were made.
元素在微秒间便形成了
The bipeds stood up straight,
两足动物直立行走
The dinosaurs all met their fate,
恐龙都得认命了
They tried to leap but they were late
想要突变 没来得及
And they all died (they froze their asses off)
就死光光了（pp都冻成了化石）
The oceans and pangea
大洋和泛古陆
See ya, wouldn't wanna be ya
拜拜 才不想学你
Set in motion by the same big bang!
都是爆炸惹的祸
It all started with the big BANG!
一切从大爆炸开始
It's expanding ever outward but one day
宇宙向外膨胀 但有一天
It will cause the stars to go the other way,
星球会反方向运动
Collapsing ever inward, we won't be here, it wont be hurt
向内坍塌 反正我们不在了 不会觉得疼
Our best and brightest figure that it'll make an even bigger bang!
我们美好光辉的形象将引发一场更大的爆炸
Australopithecus would really have been sick of us
南方古猿肯定不爽我们
Debating out while here they're catching deer (we're catching viruses)
在他们捉鹿时唧唧歪歪 （我们现在捉电脑病毒了）
Religion or astronomy, Encarta, Deuteronomy
宗教 天文 e百科 旧约申命记
It all started with the big bang!
一切从大爆炸开始
Music and mythology, Einstein and astrology
音乐 神化 爱因斯坦 占星术
It all started with the big bang!
一切从大爆炸开始
It all started with the big BANG!
一切从大爆炸开始
弦理论（string theory），即弦论，是理论物理学上的一门学说。弦论的一个基本观点就是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子。这些看起来像粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈（称为闭合弦或闭弦），闭弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。尽管弦论中的弦尺度非常小,但操控它们性质的基本原理预言,存在着几种尺度较大的薄膜状物体,后者被简称为"膜".直观的说,我们所处的宇宙空间也许就是九维空间中的三维膜.弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论。（引自《环球科学》2007年第三期《宇宙是堆三角形？》和2007年第十二期《探寻多重宇宙的证据》）
弦理论是一门理论物理学上的学说。理论里的物理模型认为组成所有物质的最基本单位是一小段“能量弦线”，大至星际银河，小至电子， 质子，夸克一类的基本粒子都是由这占有二度空间的“能量线”所组成。中文的翻译上，一般是译作“弦”。
较早时期所建立的粒子学说则是认为所有物质是由只占一度空间的“点”状粒子所组成，也是目前广为接受的物理模型，也很成功的解释和预测相当多的物理现象和问题，但是此理论所根据的“粒子模型”却遇到一些无法解释的问题。比较起来，“弦理论”的基础是“波动模型”，因此能够避开前一种理论所遇到的问题。更深的弦理论学说不只是描述“弦”状物体，还包含了点状、薄膜状物体，更高维度的空间，甚至平行宇宙。
暗物质 Dark Matter
什么是暗物质？暗物质(包括暗能量)被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题，它代表了宇宙中90%以上的物质含量，而我们可以看到的物质只占宇宙总物质量的10%不到(约5％左右)。57年偌贝尔奖的获得者李政道更是认为其占了宇宙质量的99%。暗物质无法直接观测得到，但它却能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设，但直到目前还没有得到充分的证明。
几十年前，暗物质(dark matter)刚被提出来时仅仅是理论的产物，但是现在我们知道暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6.3倍，在宇宙能量密度中占了1/4，同时更重要的是，暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质现在还是个谜，但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话，那么由此形成的宇宙大尺度结构与观测相一致。不过，最近对星系以及亚星系结构的分析显示，这一假设和观测结果之间存在着差异，这同时为多种可能的暗物质理论提供了用武之地。通过对小尺度结构密度、分布、演化以及其环境的研究可以区分这些潜在的暗物质模型，为暗物质本性的研究带来新的曙光。
大约65年前，第一次发现了暗物质存在的证据。当时，弗里兹·扎维奇发现，大型星系团中的星系具有极高的运动速度，除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上，否则星系团根本无法束缚住这些星系。之后几十年的观测分析证实了这一点。尽管对暗物质的性质仍然一无所知，但是到了80年代，占宇宙能量密度大约20%的暗物质以被广为接受了。
在引入宇宙膨胀理论之后，许多宇宙学家相信我们的宇宙是平直的，而且宇宙总能量密度必定是等于临界值的（这一临界值用于区分宇宙是封闭的还是开放的）。与此同时，宇宙学家们也倾向于一个简单的宇宙，其中能量密度都以物质的形式出现，包括4%的普通物质和96%的暗物质。但事实上，观测从来就没有与此相符合过。虽然在总物质密度的估计上存在着比较大的误差，但是这一误差还没有大到使物质的总量达到临界值，而且这一观测和理论模型之间的不一致也随着时间变得越来越尖锐。
当意识到没有足够的物质能来解释宇宙的结构及其特性时，暗能量出现了。暗能量和暗物质的唯一共同点是它们既不发光也不吸收光。从微观上讲，它们的组成是完全不同的。更重要的是，像普通的物质一样，暗物质是引力自吸引的，而且与普通物质成团并形成星系。而暗能量是引力自相斥的，并且在宇宙中几乎均匀的分布。所以，在统计星系的能量时会遗漏暗能量。因此，暗能量可以解释观测到的物质密度和由暴涨理论预言的临界密度之间70-80%的差异。之后，两个独立的天文学家小组通过对超新星的观测发现，宇宙正在加速膨胀。由此，暗能量占主导的宇宙模型成为了一个和谐的宇宙模型。最近威尔金森宇宙微波背景辐射各向异性探测器（Wilkinson Microwave Anisotrope Probe，WMAP）的观测也独立的证实了暗能量的存在，并且使它成为了标准模型的一部分。
暗能量同时也改变了我们对暗物质在宇宙中所起作用的认识。按照爱因斯坦的广义相对论，在一个仅含有物质的宇宙中，物质密度决定了宇宙的几何，以及宇宙的过去和未来。加上暗能量的话，情况就完全不同了。首先，总能量密度（物质能量密度与暗能量密度之和）决定着宇宙的几何特性。其次，宇宙已经从物质占主导的时期过渡到了暗能量占主导的时期。大约在“大爆炸”之后的几十亿年中暗物质占了总能量密度的主导地位，但是这已成为了过去。现在我们宇宙的未来将由暗能量的特性所决定，它目前正时宇宙加速膨胀，而且除非暗能量会随时间衰减或者改变状态，否则这种加速膨胀态势将持续下去。
不过，我们忽略了极为重要的一点，那就是正是暗物质促成了宇宙结构的形成，如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星，也就更谈不上今天的人类了。宇宙尽管在极大的尺度上表现出均匀和各向同性，但是在小一些的尺度上则存在着恒星、星系、星系团、巨洞以及星系长城。而在大尺度上能过促使物质运动的力就只有引力了。但是均匀分布的物质不会产生引力，因此今天所有的宇宙结构必然源自于宇宙极早期物质分布的微小涨落，而这些涨落会在宇宙微波背景辐射（CMB）中留下痕迹。然而普通物质不可能通过其自身的涨落形成实质上的结构而又不在宇宙微波背景辐射中留下痕迹，因为那时普通物质还没有从辐射中脱耦出来。
另一方面，不与辐射耦合的暗物质，其微小的涨落在普通物质脱耦之前就放大了许多倍。在普通物质脱耦之后，已经成团的暗物质就开始吸引普通物质，进而形成了我们现在观测到的结构。因此这需要一个初始的涨落，但是它的振幅非常非常的小。这里需要的物质就是冷暗物质，由于它是无热运动的非相对论性粒子因此得名。
在开始阐述这一模型的有效性之前，必须先交待一下其中最后一件重要的事情。对于先前提到的小扰动（涨落），为了预言其在不同波长上的引力效应，小扰动谱必须具有特殊的形态。为此，最初的密度涨落应该是标度无关的。也就是说，如果我们把能量分布分解成一系列不同波长的正弦波之和，那么所有正弦波的振幅都应该是相同的。暴涨理论的成功之处就在于它提供了很好的动力学出发机制来形成这样一个标度无关的小扰动谱（其谱指数n=1）。WMAP的观测结果证实了这一预言，其观测到的结果为n=0.99±0.04。
但是如果我们不了解暗物质的性质，就不能说我们已经了解了宇宙。现在已经知道了两种暗物质--中微子和黑洞。但是它们对暗物质总量的贡献是非常微小的，暗物质中的绝大部分现在还不清楚。这里我们将讨论暗物质可能的候选者，由其导致的结构形成，以及我们如何综合粒子探测器和天文观测来揭示暗物质的性质。
暗物质存在的证据
最早提出证据并推断暗物质存在的科学家是美国加州工学院的瑞士天文学家弗里茨·兹威基。
2006年，美国天文学家利用钱德拉X射线望远镜对星系团1E 0657-56进行观测，无意间观测到星系碰撞的过程，星系团碰撞威力之猛，使得黑暗物质与正常物质分开，因此发现了暗物质存在的直接证据。
时间悖论
有关时间的悖论，最著名的是“芝诺悖论”。
芝诺的运动论辨全部得自亚里士多德在《物理学》中的转述，有四个：
1、二分法。物体在到达目的地之前必须先到达全程的一半，这个要求可以无限的进行下去，所以，如果它起动了，它永远到不了终点，或者，它根本起动不了。
2、阿喀琉斯（一译阿基里斯）。若慢跑者在快跑者前一段，则快跑者永远赶不上慢跑者，因为追赶者必须首先跑到被追者的出发点，而当他到达被追者的出发点，慢跑者又向前了一段，又有新的出发点在等着它，有无限个这样的出发点。
芝诺当然知道阿基里斯能够捉住海龟，跑步者肯定也能跑到终点。它们错在哪儿？
类似阿基里斯追上海龟之类的追赶问题，我们可以用无穷数列的求和，或者简单建立起一个方程组就能算出所需要的时间，那么既然我们都算出了追赶所花的时间，我们还有什么理由说阿喀琉斯永远也追不上乌龟呢？然而问题出在这里：我们在这里有一个假定，那就是假定阿喀琉斯最终是追上了乌龟，才求出的那个时间。但是芝诺的悖论的实质在于要求我们证明为何能追上。
使用无穷数列求和这解法，其解答思路与悖论的表述相似，就是把一段一段跑的距离加起来。这些数列虽然有无限多项，但其总和并不是一个无穷大的数目。但是问题是，即便综合是一个有限的数，但是它却是由无限多的数（无限多的步）组成的，作为一个活生生的人，阿基里斯如何来实践着无限多个的步骤呢？
时间悖论最早是在科幻小说中提到的。这个悖论的必要前提是：人类可以随心所欲的控制三维空间之后的“第四维”——时间，能够回到过去或者将来。
在这个前提下，有多种“时间悖论”的表达方式。
最为著名的“时间悖论”一般称为“祖父悖论”：
某人回到过去，在自己父亲出生前杀害了自己的祖父。既然祖父已死，就不会有其父亲，也不会有他；既然他不存在，又怎么能回到过去，杀死自己的祖父呢？
与之对应的，既然有回到过去的悖论，也会有到达将来的“先知悖论”，表达如下：
某人到达未来，得知将发生的不幸结果A，他在现在做出了避免导致结果A的行动，到达结果B。那么结果A在未来根本没有发生，他又是如何得知结果A的呢？（既A与B不可能相遇的悖论）
就严肃的物理学理论而言，爱因斯坦的《相对论》指出，的确存在不违背已知的物理法则改变时间的可能性。但更多的只是一种科学幻想。为了解决“时间悖论”，也有多种假设，比如比较盛行的“平行宇宙”假说，认为我们的这个世界在宇宙中还有许多相似的“克隆世界”，当某人回到过去时，他就进入了另一个平行世界（即未来因为他的行动已经改变的世界），再也不可能回到原来的世界。
天启 Apocalypse 基督教名词，末日审判，出《启示录》revelation。圣约翰著，他预见末日，上帝交给他一个卷轴，上面有七个封印，他打不开，他见一只羔羊（耶稣）将打开封印引发大审判
我看见羔羊揭开七印中第一印的时候，就听见四活物中的一个活物，声音如雷，说：你来！
我就观看，见有一匹白马；骑在马上的，拿著弓，并有冠冕赐给他。他便出来，胜了又要胜。
揭开第二印的时候，我听见第二个活物说：你来。
就另有一匹马出来，是红的，有权柄给了那骑马的，可以从地上夺去太平，使人彼此相杀；又有一把大刀赐给他。
揭开第三印的时候，我听见第三个活物说：你来！我就观看，见有一匹黑马；骑在马上的，手里拿著天平。
我听见在四活物中似乎有声音说：一钱银子买一升麦子，一钱银子买三升大麦；油和酒不可糟蹋。
揭开第四印的时候，我听见第四个活物说：你来！
我就观看，见有一匹灰色马；骑在马上的，名字叫作死，阴府也随著他；有权柄赐给他们，可以用刀剑、饥荒、瘟疫（或作：死亡）、野兽，杀害地上四分之一的人。
揭开第五印的时候，我看见在祭坛底下，有为神的道、并为作见证被杀之人的灵魂，
大声喊著说：圣洁真实的主阿，你不审判住在地上的人，给我们伸流血的冤，要等到几时呢﹖
於是有白衣赐给他们各人；又有话对他们说，还要安息片时，等著一同作仆人的和他们的弟兄也像他们被杀，满足了数目。
揭开第六印的时候，我又看见地大震动，日头变黑像毛布，满月变红像血，
天上的星辰坠落於地，如同无花果树被大风摇动，落下未熟的果子一样。
天就挪移，好像书卷被卷起来；山岭海岛都被挪移离开本位。
从希腊神话开始在开篇部分人类便因为罪恶遭遇了5次灭绝。在《圣经》旧约中，人间罪恶泛滥人类遭遇上帝的洪水灭绝。在《启示录》中又遭最后的审判，虽然上帝说：“有罪者死，无罪者上天堂。”其实也是灭绝人类，因为每个人出生前就被判有“原罪”，所以人类又被灭绝一次。那次灭绝的惨景极为动人：天启四圣骑带着灾难驰骋人间，人间血流成海日月无光，整个天空可能都是血红色的。
德瑞克方程(Drak Equation)
德瑞克方程的诞生
天文学家弗兰克·德瑞克在1961年发明了一个推断外星生命的著名方程式——现在我们称为“德瑞克方程”，他通过这个方程计算并乐观地推断，在我们银河系中存在着大量的智能生命，而我们能否找到他们则完全取决于文明能够进行星际探索的年限。
人类的愿望
“接触”，“星际迷航”，“巴比伦5号”，“星球大战”，“外星人”以及其他所有这样的词汇都有一个共同点，那就是他们都和外星文明及其与人类之间的关系有关。在描写未来的科幻小说里，有的将外星人描写为友善的，而有的将外星人描写为有敌意的，但大多数外星人都具有人类的某些特性。我们中得很多人都希望，有一天能够见到（友善的）外星人。我们会在相互的交流中学会并发现很多东西。我们现在要做些什么才能实现这种愿望呢？
SETI（the Search for Extra-Terrestrial Intelligence）
如果假设我们的外星邻居们在试图与我们接触，我们也应该寻找他们。目前我们已经启动了若 干个计划，用来搜索在宇宙中的其他地方存在着生命的证据。这些计划总称为“SETI（the Search for Extra-Terrestrial Intelligence）”
德瑞克方程
我们的太阳只是银河系中大约4000亿颗恒星中的一颗；银河系也只不过是宇宙中数十亿星系中 的一个。所以看起来似乎应该有很多的生命存在，我们是否可以做一个初步的估算？第一个做 这件事的人是天文学家弗兰克德瑞克（Frank Drake）。他利用了一个很简单的方程式，现在我 们称为“德瑞克方程（Drake Equation）”，来计算存在其他生命的可能性。通过这个方程计算并乐观地推断，在我们银河系中存在着大量的智能生命，而我们能否找到他们则完全取决于文明能够进行星际探索的年限。方程式非常容易理解，所以别担心，即使是你的数学不是你的强项也没关系。方程式是这样的：
N=R*f(p)*n(e)*f(l)*f(i)*f©*L
“N”代表的是在我们的银河系里面可以沟通的文明的数量，它取决于很多因素。
“R”代表在银河系中“合适的”恒星形成的速度。
“f(p)”代表有行星的恒星的比例。
“n(e)”代表在每个恒星的行星中存在着合适的生物圈的恒星的数量。生物圈是指在恒星的一 定范围之内的，并且适合于生命形成的环境。离恒星太近，就会太热；而离恒星太远，就会太 冷。
“f(l)”代表那些能够让智慧生命进化发展的行星的分数（比例）。
“f©”代表那些行星上的智慧生命能够达到一定的科技并且试图和外界交流的的行星的分数 （比例）。 “L”代表智慧的，可交流的文明所存在的时间的长短。 让我们简要的看一下这些因素，试着用一些比较合理的数字来代替他们。
虽然毫无疑问的，“合适的”恒星的形成的速度要比银河系的形成要快的多，我们现在仍然可 以“看到”新的恒星的诞生。让我们看一看这些美丽的图片，他们是哈勃太空望远镜（Hubble Telescope）拍摄的天鹰座星云（Eagle nebula）和猎户座星云（Orion nebula），这些星云被称为 “恒星的托儿所”。在这里，巨大的星云气体坍塌形成恒星。一个比较好的关于恒星形成速度 的数值是每年20 颗恒星，所以R=20。
许多这样的星云都会自转。随着他们的坍塌，星云会越转越快，就象滑冰运动员举起她的胳膊 时一样越转越快，这样会形成碟状的气体团。在碟状气体中心，会形成主要的恒星；逐渐向外 侧，小的气体漩涡会形成行星。到目前为止，我们还没有证据表明发现了太阳系以外的行星。 最近几年，有一些由天文学家组成的小组声称发现了围绕邻近的恒星运转的行星（见与Geoff Marcy和Didier Queloz的访谈录）。这些令人兴奋的发现增加了其他行星围绕其他恒星运转的 可能性。我们可以估计一下，由二分之一的恒星是由行星的，而另一半的恒星是双子星系统， 所以f(p)=0.5。
n(e)这个参数有点儿麻烦。小型恒星一般是红色且温度比较低的。行星需要运行在离恒星比较 近的轨道上才能处于恒星的生态圈内。而且这种生态圈的范围都比较窄，就象桔子皮一样，能 过留给行星的空间很小。如果行星的轨道离恒星比较近，他们通常都是被“固定”住，永远是 行星的一面对着恒星。在这样的行星上，背对恒星的一侧会及其寒冷，不可能会产生生命。另 一方面，大型的，蓝色并温度比较高的恒星具有比较远和宽的生态圈。当然，从太阳系的情况 来看，行星之间的距离进一步增加了他们到恒星的距离，所以所谓的比较宽的生态圈也由于这 种情况而不存在了。恒星越大，它的能量就消耗的越快，它存在的时间就不会很长。它们的寿 命是如此之短，以至于在它们形成新星或超新星并自我毁灭之前，生命都还没有产生。在我们 的太阳系里，以中等大小，黄色的太阳为中心的生态圈里面，有两颗（地球和火星）或者三颗 （金星）行星。那么处于“生命区”或者说生态圈（ecosphere）里的行星数量的保守估计是 1，所以n(e)=1。
下一个参数，f(l)的定义是比较困难的。问题在于，我们只有很少的有关行星可以适合于生命进 化的例子。如上面提到的，金星，地球和火星都应该具有合适的环境和条件。我们知道，在地 球上发生了生命的进化，而且似乎现在也有证据表明数十亿年前火星上就存在着简单的生命形 式。这个参数的保守估计是0.2，或者说五分之一的行星上具有可以让生命进化的合适的条件。 所以，f(l)=0.2。
孕育智慧生命
究竟有多少这样的星球能够孕育智慧生命？这是一个很难回答的问题。但是如果我们真的相信 自然选择和适者生存的话，几乎所有的科学家都会认为这个数字应该是百分之百。也就是说， 智慧生命是自然进化的结果。当然，我们只有一个这样的例子，那就是地球。所以，f(i)=1。
有多少智慧生命将会发展科技并用来与外界沟通？如果我们观察一下地球，我们会发现人类正 在做这样的事情；但是我们也同时可以看到鲸鱼和海豚，它们也拥有一定的智力，但是它们却 从来没有发展它们的科技。我们可以初步估计这个数字为0.5，即f©=0.5。
最后，我们要看看最难决定的参数了。“L”代表的是一个具有高度发达科技和可以沟通交流 的文明所持续的年数。人类也不过仅仅处于进化的这一阶段中大约50年。难道发达的文明在发 展科技到一定程度之后就会毁灭自己吗？还是它们结合在一起在问题发生以前就解决它了呢？ 现在我们先不用数字来代替“L”，让我们先代入其他数字，看看我们可以得到什么。
N=R*f(p)*n(e)*f(l)*f(i)*f©*L
N=20*0.5*1*0.2*1*0.5*L
结论
将所有的数字都代入等式，我们就得到了N=L。换句话说，在银河系里，智慧的可以沟通的文明的数量就等于这样的文明存在的年数。我们所用的计算方式至少给我们了一些很有意义的启示。很多科学家认为，如果一个文明能够在开始就克服科技发展而带来的毁灭自己的趋势，那么这个文明可能会持续非常长的时间。我们希望那些科学家是正确的。在任何情况下，文明至少应该持续50年（这也正是我们所开始经历的50年），而且如果文明可以存在上百万年的话，那么我们有可能能够寻找到上百万个文明。
时间倒流，等次元宇宙
近年来欧洲原子能研究中心的科研人员发现正负Ｋ介子在转换过程中存在时间上的不对称性。这是物理学史上首次直接观测到时间不对称现象，更直接地证明了时光可以倒流。美国贝尔实验室（Bell Lab）也曾经于实验中在亚原子程度下获得过同样的验证。
另一方面，对于人类的某些超异常“预感”能力（譬如著名的埃德加·凯西（Edgar Cayce）预言）的不解之谜，同样也必须建立在“时间倒流”理论的基础之上才能在科学上得以合理性的解释。预知未来的能力的实质就是捕获跨越时空的信息（的能力），而任何信息的传递都需要以物质作为媒介物。既然信息可以从未来时空“回到”现在，那么作为媒介物的物质本身也应该可以。
其次，在理论上“时间倒流”也同样具备了一定的条件。要达到“时间倒流”有两种方式：一是超光速，二是“虫洞”（Wormholes）。
按照爱因斯坦那个著名的能量质量关系式E＝mc2，穿越时间隧道从现在回到过去完全是可能的。1905年，爱因斯坦在“狭义相对论”中这样解释一个“奇异”世界：我们所处的宇宙可以看成是一个四维时空，随着物体运动的速度增快，时间流程将会变慢，空间尺度将会缩短。1915年，爱因斯坦进一步提出他的引力理论，叫做“广义相对论”。同样在这个“奇异”世界中，在大质量物体（即强大的引力场）作用之下，时空结构会发生弯曲，时间流程也会变慢。一维时间可以像三维空间一样发生弯曲。1974年在美国杜兰大学的提普勒（Frank J Tipler）就曾做过计算，一个质量很大、无限长的圆柱体，若沿着轴心以接近光速自转，便可让航天员造访他自己的过去；同样的，这也是拖着光线绕着轴，以封闭曲线运动。1991年，美国普林斯顿大学的戈特（Richard Gott）则预测，宇宙弦（宇宙学家认为这种结构是在宇宙大爆炸初期形成）可以造成相似的结果。科学家们研究发现：当宇宙飞船经过重力场时，把重力场的拉力转换成推力，宇宙飞船在那段时间内，便可以以光速甚至超光速飞行。美国航空航天局（NASA）的专家们已经创立了“时空场共振理论”，这是以爱因斯坦和德国物理学家海森堡的“统一场论”为基础建立的。其要旨是：借助电磁、重力、光速和时空共同演变的伸缩性，瞬间跨越时光。但是，就算真能超光速，狭义相对论也提到物体运动速度越快、长度变得越短，越趋近光速、越为显着，此为“罗伦兹收缩”；而“广义相对论”也提到，趋近光速会受到强大潮汐重力场的作用。当到达光速时，换作是人的话，恐怕早已不成人形了，不用说超光速了。
所以说，另一方面“虫洞”就显得更为合理了。
在广义相对论发表后不久，1935年爱因斯坦就在理论上发现了“虫洞”--也就是由两个相连的“黑洞”所构成的时空结构中的“豁口”的存在--一条贯穿空间和时间的隧道。也就是说，只要能够建造一个稳定的虫洞，就可以跨越时间和空间。数学家把这种情形称作“多连通空间”（multiply connected space）。但理论家一直未搞清，虫洞仅允许光线通过？抑或飞船也能穿行？到了1988年，美国加州理工学院的桑恩和摩立斯终于得出了结论：虫洞的两端皆可出入，并非像黑洞那样是一种单向通道，只进不出；再者，旅行者在虫洞内仅受到一般的拉力，不像在黑洞中。并且，该大学柏克莱分校的吉普·索恩（Kip Thorne）教授还提出：光找到这样一个“虫洞”还不够，还必须使它的开口时间足够长，这样才能让人有足够的时间钻入它。因为根据量子理论，这个虫洞在强力的作用之下，将于瞬间关闭。有一种假设是利用开斯米效应（Casimir effect）等量子方式向“虫洞”里灌输反物质（Otone），这样就可以延长虫洞开启的时间。并且，同样利用反物质将其“扯大”，钻出一条长度约为一光年的“时间隧道”。这样一条“时间隧道”，便是由“现在”通往“过去”的“快捷方式”。这需要融合爱因斯坦的“广义相对论”和量子力学理论，创造出一个全新的量子引力论。著名的洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Lab）的科学家已在如何利用虫洞方面进行开拓。他们对反物质有了更深的研究：一直以来，这种奇怪的反物质只存在于理论之中，而今他们已成功地证明，反物质也存在于我们的现实世界之中。并且得出结论：虫洞的超强（引）力场，也一样可以通过反物质来中和。（“正物质”和“反物质”有一很有意思的差别，前者拥有“正质量”，能产生能量，后者具有“负质量”，却可以吸去周围的能量。）而实际建造一个虫洞要分3步：第一步，寻找或建立一个虫洞，开辟一个隧道用来连接太空中两个不同的区域。第二步，使虫洞稳定下来。由量子产生的负能量，虫洞便允许信号和物体安全地穿越它。负能量会抵制虫洞变为密度无穷大或接近无穷大。换句话说，它阻止了虫洞演变成黑洞。第三步是牵引虫洞。一艘具有高度先进技术的宇宙飞船将虫洞的入口互相分离开。如果两个埠都放置在空间中合适的地方，那么时间差将保持恒定状态。假设这一差值是10年，一名宇航员从一个方向穿越虫洞，他将跳到10年后的未来，反之，宇航员若是从另一方向穿越虫洞，他将跳到10年前的过去。这听起来像科幻，但已是一个美国宇航局拟资助的真实的研究项目。
甚至还有物理学界权威认为，在我们这个世界里虫洞就可能以普朗克长度（约10-33厘米）这种极微的尺度下自然存在。虽然这只有原子核的1/1020那么小，但在理论上，这么小的虫洞，只需要一束能量脉冲便可将之稳住，接着便可将它膨胀到可资使用的大小。因此，如果已经有某个超文明可以驾驭它的话，那么甚至完全可以在地球表面某一特定区域建造。1979年, 美国和法国科学家利用仪器，在百慕大魔鬼三角附近海底发现了金字塔。其由特殊材质所造，塔底边长约300米，高约200米，塔尖离海面仅100米，比埃及金字塔大得多。塔下部有两个巨大的洞穴，海水以惊人的速度从洞底流过这里。也就是说，迄今为止人类在地球上所发现的最大的金字塔位于同处于北纬30度的百慕大三角，这就足以证明百慕大魔鬼三角与埃及金字塔之间存在着让人意想不到的密切联系。从另一方面来考虑，如果未来文明出现了由人工制造的时间隧道，那么必然从远古至未来在外层空间甚至地球表面某一特定区域存在着时间通道的入口。由百慕大三角区域所发生的大量飞机与轮船神秘失踪事件，并且恰好又有UFO以及USO频繁出没，因此完全有理由将此作为（时间通道入口的）最大嫌疑对象。
（事实上，此处也的确发生过多起时空扭曲事件：1966年1月6日从阿鲁巴岛出发的“尤里西斯”号双桅帆船在百慕大三角神秘失踪，却于1990年突然出现在委内瑞拉加拉加斯市郊的海滩上，船上的三个水手的年龄和生理状况跟24年前并无差异；1955年一架飞越百慕大三角海区时失踪的飞机于1990年完整无损地飞回原定目的地机场，其中一名飞行员的出生证表明他现在已有77岁，但他看起来只有40出头；1954年由洛根和诺顿所乘坐的热气球在魔鬼三角地带神秘失踪，经多方查找，仍无下落。1990年春在古巴的春季热气球比赛中，那只失踪36年的热气球在消失处又突然出现……）
假如技术上的诸多难题都被克服了，时间机器的生产将会打开充满悖论的潘多拉盒子。关于跨时间旅行最后还有一个悖论至今没有人可以解决。举个例子来说，如果一个人真的“返回过去”，并且在其母亲怀他之前就杀死了自己的外祖母，那么这个跨时间旅行者本人还会不会存在呢？对于“外祖母谬论”，现今最受物理学界所推崇的解决方案是“多重宇宙”理论--世界不是只有一个，而是有许多平行的世界。1957 年物理学家 Hugh Everett 根据量子力学提出“多重世界理论”，认为宇宙从“大爆炸”开始的演化过程上，如分叉路般不断地分裂为二，歧异点是某件关键事件引起的量子转移，而分出的世界便产生差异，成为多重“平行世界”或“等次元宇宙”。（迄今为止，在理论上又可分为三类：量子力学多宇宙体系、广义相对论多宇宙体系、涡流增压多宇宙体系。）并且，近年来物理学家Stephen Hawking 又指出：无数个宇宙通过“虫洞”相互联结。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等次元宇宙。这样，即便你打死了自己的外祖母，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。但是，如果真是这样的话，那么大量的有关时间倒流的事实证据也就无从解释了。要解决此矛盾，需要创造一个全新的假设--“照镜原理”。打个比方：我们单凭自己的肉眼就能直接看到自己身体表面的大部分部位，但是不通过镜子是永远也无法看到作为产生（自己）视觉感观的物质基础的（自身的）头部，之所以无法看到自身头部是由于视线受到了空间上的限制。同样道理，所谓的“镜子”代表了与历史相似的“等次元空间”；而“头部”即代表了历史中自己的祖先以及过去的自己（作为构建了“现在的自己”存在因素的物质基础）。也就是说，通过“时间倒流”，时间旅行者的确能够回到真的历史中，但由于受到了时空上的限制，时间旅行者是永远也无法与历史中自己的祖先以及过去的自己发生直接的接触与联系的。谋杀自己的外祖母只能在“等次元空间”中存在。因此：由于过去的物质，现在的物质，将来的物质在某些性状的本质上是有所区别的。时间旅行者一旦即将与历史中自己的祖先以及过去的自己发生接触，那么作为时间旅行者本人在我们这个世界的历史中所存在的因素就将消失，就像百慕大魔鬼三角突然神秘失踪的轮船和飞机那样，而只能存在于“平行宇宙”中。
这样，既解决了“外祖母谬论”，同时又为远古地球的确受到过未来文明影响提供了理论基础. |
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发表于 2010-7-20 13:04