時空穿越真的可行？聽聽物理學家怎么說

導語：引力、量子、糾纏……這些詞到底是什么意思？黑洞居然也有單身和戀愛的不同狀態？怎么做才能穿越時空？來自北京師范大學物理系的張宏寶說：“這個世界太復雜了，物理學家希望找到這樣一個原理，把它握在手里，便可以鳥瞰整個世界，因此對這個世界會有安全感，這就是一個物理學家的信仰。”?

我今天要告訴大家的是，在基礎物理里面最前沿的，是我們對這個世界的認識。要展開這個演講，我不知道我能夠怎樣去和諸位有一個很好的互動，但是我將盡我最大的努力，去和大家分享我們基礎物理學家在這個領域最新的對世界的認識。

我們知道一件事情是什么，我們知道的一件事情，也許我首先忘記這里的一首詩，我只想說整個物理學是聯系在一起的。也許你可以在一粒沙里面，可以看到整個世界，通過一棵花可以看到天堂。而物理學有一件非常非常重要的事情是什么，我希望有一個基本原理，有這樣一個原理，我可以有這樣的原理握在手里，這樣我可以鳥瞰整個世界，這樣我會非常有安全感。否則這個世界太復雜了，這是一個大千的，這是一個繁華的世界，我想了解它，怎么去了解它？我們物理學家希望有一個第一性的原理，有了這第一性的原理，我原則上是完全可以掌控這個世界的，因此我對這個世界會有一種安全感。

下面進入到整個故事的真正討論。我們知道其實你也好、我也好，都是在人生中的一個演員，但是我們這樣一個演員不能夠離開時間和空間，比如說我們要和某一個人約會的話，說我們在哪里？比如在北京在海淀少年宮，我們在這里約會下午三點，我們需要一個時間和空間，其實時間和空間提供我們進行表演的整個一個舞臺。你和我，只不過是這個舞臺的一個演員而已。而物理學家特別看到的一件事情是什么？我們就能夠把這個世界分成兩部分，一部分是所謂的時間和空間，我們今天的物理學家把它稱之為時空，把它們連在一起叫時空，另外一部分是一些物質，像我，我當然也是一些物質構成的，大家也許聽說過原子等等構成的，我們是一些物質，我們就是時空里面的演員。

今天我要講的一件事情是什么，其實無論是時空也好，還是你和。我也好，都是來自于宇宙的大爆炸。今天很多人都能夠知道這樣一個事實，我特別想說的一件事情是什么，我們怎么通過大爆炸，一下就產生了很多的物質，時間和空間一下子產生了。對這樣一個問題，今天的物理學家有了最新的一些研究進展，我希望借助這非常短的時間和大家分享這一非常前沿的進展。下面談這樣的問題最終的主題是什么？

我要聲明這樣一件事情——是因為糾纏。是因為你和我之間一種千絲萬縷的糾纏產生出時間和空間，他們通過這樣一種方式而產生。另外，最重要的，我還要說一個故事——真愛真的可以創造奇跡。因為物理學、基礎物理，它的確可以創造出非常非常美妙的奇跡。對我來說，我待會兒會告訴大家，它是一個怎樣的奇跡。

這里涉及到物理學里面一個教父式的人物愛因斯坦。我首先必須要告訴大家什么是時間，什么是空間，我們今天物理學家對時間和空間的認識到底達到了什么樣的一種狀態。在牛頓的時候他覺得時間是絕對的。一個人靜止在這里，我這么站著，我感受到的時間和一個人運動。比如從這邊走，然后再走回來，和我站在這里的人相遇了。兩個人如果看一下手表，原來這哥們是10點鐘離開的。在他11點回來的時候，我和他對一下我們的手表，發現都是11點。這個時間是絕對的，不依賴于一個人。是這么運動著再走回來？還是我一直靜止在這里，這是牛頓對于時間的一種認識。

但是愛因斯坦對時間的看法完全不一樣。愛因斯坦說，當你這么走，再回來，你的時間和我站在這里的時間是不一樣的。這個人走了一圈再回來，他所用的時間要比我在這里用的時間更短。想象一下的話，假定我的雙胞胎兄弟離開了地球去外面游走了一番然后再回來，可能我這個時候已經變得很老了，但是我那個兄弟卻還是一個小孩。這就是相對論給我們帶來的時間上的一種非常大的沖擊。對愛因斯坦來說，有沒有一個絕對的東西，你覺得時間是相對的；有沒有一個絕對的東西，有一個絕對的東西這個絕對的東西就不再只是一個時間這樣的東西了，而是時間和空間連在一起，我們稱之為時空這樣的一個東西，這是我想表達的一件事。

但是愛因斯坦不僅僅只是停留在這里。他最終要把這個時間和空間，和引力就是重力統一在一起，最終告訴你引力并不是一種力。牛頓是怎么看這個事情的呢？他覺得大家可能都聽說過一件事情，有個質量的物體在這兒，有個質量的物體在那兒，他們之間會有一種吸引力，這個吸引力是萬有的，只要你有質量，它們就會有吸引力，這種吸引力就是以這樣的一個關系展現在這里。但是愛因斯坦對這件事情的看法和牛頓完全不一樣，他的看法是說，假定我站在這里，另外一個人站在那里，因為我和他都有質量，所以我和他之間有一種吸引力我和他會慢慢的靠近，因為我和你之間有吸引力，所以說原則上會慢慢的靠近。

愛因斯坦說這件事情表現的是這塊的時間和空間被彎曲了，被扭曲了。比如我們同學學過初中幾何的話，我們知道，兩條平行線，一開始平行的線它們永遠的不會相交，一直走下去一直走下去，但是這只是平坦的空間，也就是這個空間是平坦的，是歐基米德的空間。但是如果說你給我們一個球，我們知道我們的地球是彎曲的，會發現所有的經線其實是平行的。它們在赤道的時候是平行的，都是和赤道是呈90度的夾角。但是這樣的經線走著走著，它們最終在北極的時候匯聚了。這個匯聚根本的原因是什么？因為球面本身是彎曲的。

愛因斯坦說，我和你之間如果沒有引力、重力的話，我們這塊的時空是平坦的。因此，我和你只能永遠的相望于江湖。一開始我和你是相對靜止的，我和你是平行的，我們永遠只能夠是相望于江湖。但是，因為重力，因為萬有引力，我和你造成了這塊時空的彎曲，因為這塊時空彎曲了。一開始盡管我和你是相對靜止，但是最終我們會在某一個時刻匯聚在這里。

最終的結論就是說引力表現為時空的一種彎曲，這是愛因斯坦非常充滿真知卓見的一個看法。它只是表現為時空的彎曲，一旦有了這樣的一個觀念，在彎曲的時空里面，有一類非常非常特別的時空，這個時空我們通常稱之為——黑洞。黑洞它會造成特別重要的一件事情。假定我這一塊時空是平坦的話，我在這塊發一束光過去，你在這塊發一束光過去，這兩處光會平行的走。但如果是在一個由黑洞造成的彎曲的時空里，你會發現這一塊發出來的光線一開始是平行的，慢慢的有的會分開，有的會匯聚，因為黑洞這塊引力是如此之強，以至于光怎么發也發不出去，這個是愛因斯坦的理論所預言的一個東西。

接下來我要說另外一個事情，黑洞其實有兩種黑洞。一種我稱之為是單身的黑洞。假定現在我們的太陽還有50億年的生命，如果說它的質量稍微大一點，它最終會燃燒完，坍縮成一個黑洞，這是一個不可避免的坍縮。坍縮成黑洞之后，里面的光怎么也出不來，這是我們為什么稱它為黑洞的根本的原因。我之所以能夠看見你，是因為你在那里發的光并不是你發的光所反射的光到達我眼里，但是在黑洞里面的光怎么也出不來，因此我看到那一塊是黑的。

現在有一個非常重要的事情，通常比如我說了一個恒星，這個恒星在太陽那里很大很大，在我們物理學家它不過在我們手里，我們覺得有一個恒星在這里。然后它最終會攤縮坍縮，最終會形成Black hole，形成黑洞，這是通常我們稱之為是單身的黑洞。但是我們物理學家發現，還有另外一種黑洞，這種黑洞其實是處在戀愛中的黑洞，為什么我稱之為這個是處在戀愛中的黑洞？這樣的一幅圖，這兩個黑洞粘在一起了，以一種非常非常光滑的方式，沒有任何摩擦的方式，這個婚姻非常的好，這個愛情關系很好，很完美。

接下來我要說的一件事情是關于時空的一個東西。時空，我談的是時間和空間彎曲的，彎曲的時間和空間這樣一個事情。接下來我要談一點物質的東西。物質的東西我不能夠談一些經典的東西，我要談一點量子。這里有一個問題是什么，兩個光滑的黑洞之間，其實一開始它們親吻在一起，然后你會發現隨著時間，它們之間慢慢分開，這個中間是什么？這中間是蟲洞，也就是隨著時間，它們之間的距離越來越遠，越來越遠，這就是蟲洞。

我待會兒還要用這個東西說事兒

接下來我要說一點量子。量子更奇妙，現在我要談一點量子力學。什么是量子力學？我這里還有另外一個東西，這是iPhone，這個iPhone是我表哥送我的，他用完了他又升級了，所以把這個iPhone給我。誰都看出這是一個iPhone，但是現在當我進入到量子力學的世界里面，這一款手機就不確定了。我首先把這款手機捂住，有時打開它，它是iPhone，有時打開它，它是小米，有時再打開它，它又是iPhone，有時打開它，它又是小米。就是說在你沒有打開之前，你不知道它處在什么狀態。就這樣的一個東西它處在小米和iPhone疊加的狀態，不只是處在iPhone的狀態，不只是處在小米的狀態，是處在iPhone和小米的疊加的狀態。當然，能不能打開它，也許很依賴你的人品。如果你的人品足夠好，一摸是iPhone，如果人品差一點的話，一摸，比小米可能還次的一種東西。這就是量子力學。你可以把這兩個狀態疊加在一起，它依然是一種狀態。正是因為這種疊加造成了不確定性。所以說我想聲明一件事情，就是我們人其實是量子的。

我們過去有一種說法說，性本善，還是性本惡，這是你在經典的世界里面看人性。對我來說一個物理學家，一個量子的物理學家，我看這個世界我看人性的話，是站在量子上看，也就是說人性其實是量子，不能問本善或者是本惡，是處在善和惡的疊加態，既是天使，也是魔鬼，主要看人品，這就是量子力學。但是我要想把量子力學再推到一個更進一步的一個（狀態），這還不夠離奇，我要走的更遠，我得拿起我的激光筆，還是量子力學的態疊加原理和糾纏的這種微妙的地方。什么叫糾纏？就是我和你，可以相隔千山萬水，但是我和你卻心有靈犀。你快樂，我便快樂。你傷心，我便傷心。這是愛情的一種狀態，這就是糾纏。

假定這個時候你肚子餓了，我也會感到很餓。你覺得你吃多了，我也覺得我吃撐了。這就是距離很遠，但是我和你之間是處在疊加的、糾纏的狀態，也是量子力學的世界里面可以給你這樣的東西，這就是糾纏。接下來我要說的一件事情是什么，我想說，我們整個這個世界是處在非常非常糾纏的一個狀態，也就是說我說這件事情是什么，我們看上去這個虛無的真空什么都沒有的這個地方充滿了一些糾纏，到處充滿，這里突然冒出來一個東西，你肉眼是看不見的。這邊突然冒出來一個東西，這邊和這邊是糾纏在一起的，正是因為糾纏才導致虛空多一種非常光滑的存在。我可以在這里自由的穿行，如果說沒有這種糾纏，就沒法從這里走到這里。我會處處碰壁，只能站在這里，沒法回頭。因此真空并不空，它們是糾纏在一起的。

我要說的是，因為糾纏所以相通。如果說這邊和這邊沒有糾纏的話，你會發現，你只能走到那里，突然走不過去了。但是如果糾纏在一起，可以穿過去，因此這里通常有這樣的一幅圖，這里大概是糾纏的意思。因為糾纏在一起，就是你高興，我就高興，你不高興，我就不高興，所以導致我和你之間是相通的。特別在這里我要回到這樣的一種景象，這是什么樣的一種景象呢，現在牛郎和織女，因為王母娘娘，因為惡勢力、傳統的力量，導致了牛郎和織女不止是相隔萬里，是相隔14億光年，如此之遠。有的人也許說，沒有關系，我是學過相對論的，學過相對論的話，你可以坐宇宙飛船。盡管我們隔這么遠，牛郎和織女只要他們制造出宇宙飛船，它飛得足夠快，他們依然可以相見的。但是王母娘娘太壞了，她深刻地知道一件事情，我們的宇宙現在不僅僅是在膨脹，我們的宇宙什么叫做膨脹，就不斷的生出來很多新的空間，我們的宇宙在膨脹，不僅僅是在膨脹，而且是以一種加速的方式在膨脹。這意味著什么？假定這邊是牛郎，這邊是織女，那么就有個問題了，他們一直想飛過來，他們想相遇，但是當他飛到這里來的時候，這中間他們的距離被拉長了。當他走到這里的時候，他們之間的距離又被拉長了，所以他們永遠不會相見，所以王母娘娘太壞了，她很懂物理。但是非常遺憾的是，她不懂量子力學。作為一個物理學家看到這樣的景象，當然是伸出手來了，因為我們深深知道一件事情，牛郎和織女是真的相愛，他們的定情信物都糾纏在一起，不只是他們糾纏在一起。盡管他們的距離相隔14億光年或者13億光年，不管多遠對我來說，對于一個量子物理學家來說，這沒有關系。請你們分別拿出你們的定情信物，牛郎的定情信物在這兒，織女的定情信物在這兒，讓這個定情信物坍縮，坍縮，要求你們把它坍縮成黑洞，如果說這兩個黑洞沒有糾纏的話，這個黑洞和這個黑洞的距離仍然是13億光年或者14億光年。但是非常非常重要的一件事情，因為這兩個定情信物原來是糾纏在一起的，所以最終導致這兩個黑洞也是糾纏在一起的，因為糾纏所以相通。所以說，特別重要的一件事情，這兩個黑洞一旦產生之后，它們就輕輕的吻了一下，它們這個黑洞通過這樣的蟲洞，在中間打開了一個時空的隧道，這個時空的隧道，是因為他們之間的愛情。因為是真的愛情，真的糾纏在一起而產生的這種新的時空，這個新的蟲洞，完全是因為他們的糾纏而產生的。如果沒有糾纏不可能有這個時空的隧道，這是我特別強調給大家的。

一旦你有這樣的一個認識，這個事情就好辦了。通常物理學家會有這樣的一個景象在這里，景象是什么？這假定是牛郎，英文名字叫Bob，織女叫Alice，他們創造了這樣一個黑洞，因為他們是因為這個蟲洞連在一起，沿著時間的方向，他們可以紛紛跳到黑洞里面去。他們足夠有勇氣，通常人跳到黑洞里面去就再也出不來了，可能孤獨一生，但是沒有關系對他們來說，只要相愛就OK了。他們紛紛跳到黑洞里面去，他們在黑洞里面相擁而抱，也許只抱了1秒鐘，但這個已經足夠了，對兩個真正相愛的人來說足夠了。接下來的命運是什么，他們將觸摸到這個時空的奇點，也就意味著他們將被這個時空的奇點那一塊將被撕的粉身碎骨。這也沒有關系，但是對于一個物理學家，看到這樣的一個悲劇發生，也是不愿意看到的。我們做另外一個手腳，我說這只是對不轉動的黑洞，如果這個黑洞不轉動的話，最終的命運結局就是這樣的。但是如果說我們讓它這個黑洞轉起來自轉起來，這邊的黑洞也轉起來，那么最終看到的景象大體是這樣的景象。也就是說他們雖然掉到黑洞里面去，他們不會被奇點處撕得粉身碎骨，會穿到另外一個新的宇宙。他們會完全穿到另外一個新的宇宙，這是屬于他們的世外桃源。為什么能夠做到這一點，我想說，只是因為愛情，所以才會發生這樣的奇跡。這是我今天想告訴大家的故事，這是一個真實的故事，是你完全可以做到的故事，不是科幻是硬科學，謝謝！

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