宇宙中可能存在一条长度难以估计的“弦”。(组图/图片来源:Adobe Stock)
当我们仰望夜空时,很难不被那些闪烁的星辰吸引。但在宁静的画面背后,宇宙正悄悄地讲述一段令人难以置信的故事,关于爆炸、扭曲与时间旅行,还有一条条看不见的“宇宙拉链”,也就是传说中的宇宙弦(Cosmic Strings)。
宇宙的妊娠纹?
在大霹雳前,宇宙还是个宝宝的时候,整个宇宙热得像蒸笼里的包子,密度高得像是塞满了每一个可能的东西。然后138亿年前的一声巨响,宇宙就这样被点燃了。它迅速膨胀、冷却,原本统一的超级力量分裂成了现在的四种基本力:重力、电磁力、还有两种听起来就很高深的核力。这个转变并不是毫无痕迹的,恰恰相反,它在宇宙的皮肤上,留下了一些类似妊娠纹的痕迹,就是所谓的宇宙弦。
这些弦并非用来绑鞋带,比质子还细,却能长到光年那么远,它们就像时间与空间的缝线,被缝进整个宇宙的结构中,安静地漂浮、低调地存在。
有些科幻作品中,时间旅行的机构十分巨大。(组图/图片来源:Adobe Stock)
时间机器的关键?
虽然宇宙弦大多数时间都只是静静躺着,像宇宙的沉默守卫,但有些物理学家开始怀疑,这些线条会不会其实是通往过去的捷径?
塔夫茨大学的物理学家肯·奥卢姆博士提出一个既惊人又充满想像力的理论,如果两条无限长的宇宙弦以高速交错而过,它们会像用力拉扯毛衣的线头那样,扭曲时空,创造出一个奇妙的结构,也就是一台时间机器。
奥卢姆解释,如果你真的沿着这些扭曲的时空曲线走,你离开的时间点竟然会比你回来的时间还要晚,换句话说,你可以回到过去。先别急着打包行李准备回到恐龙时代,奥卢姆很诚实地提醒大家,虽然透过数学方法解释,能使这种宇宙弦时间旅行的理论被证实,但是这理论虽然数学上成立,但我们连宇宙弦本人都还没找到过呢!
1991年,普林斯顿大学的物理学家约翰·理察·戈特提出一个版本,被物理圈封为“最有机会成真的时间旅行理论”之一。他想像两条宇宙弦,就像两辆永远不会停的车,在宇宙的高速公路上擦肩而过。当它们交错时,就会创造出一条“封闭类时曲线”,是一条神奇的时空绕行路线,让人走了一圈后,会回到出发点之前的时间。这个理论不只是科幻想像,其实是爱因斯坦广义相对论的合法解法之一,是一个经过科学验算的梦想。
那么这些令人难以理解的弦到底在哪?为什么没有人看见呢?奥卢姆表示,即使理论正确,这两条宇宙弦也必须是无限长的,因此这对于任何想实作时间机器的人来说不太现实,但仍有学者对宇宙弦抱有一丝浪漫的希望。康乃尔大学的亨利·泰伊博士表示,他比起虫洞之类的理论,更倾向相信宇宙弦可能真的能办到,他也曾和学生合作设计自己的宇宙弦模型。“时间旅行不太可能发生,但我不会说它不可能”泰伊说得很干脆,“虽然让人以光速飞行我有点难接受,但回到过去这件事,我还没完全排除。”
即使是科学家,也不完全否认时间旅行的可能性。(组图/图片来源:Adobe Stock)
弦的回音?
如果说我们目前还没亲眼见过宇宙弦,那么最近的一些“声音”或许能让我们更靠近它们。北美的纳赫兹重力波天文台(NANOGrav)像是一个在宇宙中偷偷听八卦的超级耳朵,它能够捕捉宇宙中时空微微扭曲的讯号,与来自黑洞的不同,有一个声音听起来不一样。奥卢姆说:“它不像黑洞,这才让一切变得迷人。那个讯号,简直就是宇宙超弦的自我介绍。”弦理论认为宇宙其实是由十个维度以上组成,在这个模型中,物质由微小的“弦”构成,这些“震动弦”可能在宇宙早期被拉长成宇宙超弦,比普通宇宙弦更容易被观测到,纳赫兹重力波天文台与即将在2034年升空的LISA太空望远镜,正紧锣密鼓地准备追踪这些弦的蛛丝马迹。泰伊表示:“观测到宇宙超弦,将会证明弦理论是基础物理学理论,并从根本上改变我们对宇宙的看法。”
那些夜空中的闪烁之间,是否藏着一条看不见的宇宙线索?也许在宇宙中某个寂静的黑暗角落,一条弦正在轻声地震动,等待某个时间旅行者,从未来沿着它,进行一种人们现在想像中的时空旅行。若是你搭上这条宇宙弦高速公路,想去哪一个时间呢?
责任编辑:星跃
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