互动科普

不能改变历史，难道不是意味着我们不会有自由意志吗!？

Newton：如果“自洽原则”是正确的，那么自由意志，也就是按照我们自己的判断来改变未来，岂不成了幻想？

索恩：我相信我们确实存在着自由意志。这是一个有深远意义的重要问题。可是，作为一名科学工作者，我还没有掌握回答这个问题所必需的“工具”。

诚然，弑祖佯谬也许已经表明，“如果能够造出（用来回到过去的）时间机器的话，那就不可能有自由意志存在。”

但是看似正确的结论也有可能是错误的，这样的事例是非常多的。我认为，得到一个结论，并认定它确实无疑，必须十分慎重。我相信，在将来的某一天，5年后，25年后，也许更多时间，我们多半能够掌握可以更加明确地来回答这个问题的工具。

Newton：从物理学进行考察能够解决自由意志的问题吗？

索恩：物理学规律也是化学和神经科学的基础。也就是说，说到物理学规律，这其实是涵盖了化学、神经科学和全部生命科学的一个很大的范畴。我坚信，使用这些工具最终总能够从科学的角度对自由意志的问题做出非常明确的说明。

关于这个问题，科学家其实已经提出过几种十分有意思的观点。我不是这一领域的专家，我的印象是，科学家把这个问题当作一个科学问题来认真处理不过是刚开了一个头而已。

解决回到过去的时间旅行问题还必须考虑到“量子力学”

Newton：请博士介绍一下你们在1988年发表的那篇提出有可能利用虫洞来实现时间旅行的论文的要点。

索恩：第一点，利用虫洞进行时间旅行的前提是必须要用某种具有特殊性质的物质来使虫洞保持在开通状态。因为这种物质的性质十分奇特，因而叫做“奇异物质”。这里“奇异”（exotic）一词就是“怪异”的意思。

没有这种奇异物质，虫洞会收缩，很快坍缩，物体不可能在其中移动来完成时间旅行。换句话说，物体是不可能穿过这样的虫洞的。

第二点，根据广义相对论，有了可以穿过的虫洞，还必须要有能够利用它在时间上向过去追溯的时间机器。除了广义相对论，还没有人（在当时）根据其他的物理规律探讨过这个问题。

Newton：这就是说，1988年的论文是在广义相对论的基础上来论证回到过去的时间旅行。

索恩：宇宙中发生的一切现象都必须遵循所有的物理学规律。因此，即使在广义相对论的框架内导出了可以形成时间机器的结论，还必须要在广义相对论中考虑进量子力学的规律重新进行论证。这样做以后，结论也许会不同。

虫洞是“超空间”里的捷径

Newton：什么是虫洞？

索恩：为了说明什么是虫洞，我想我可以用长在树上的成熟苹果来作一个比喻。苹果容易受到毛虫的蛀食，常会有毛虫蛀蚀的孔洞。

苹果上的这种虫洞，有时会从苹果的一侧贯通到另一侧。假如我是一只蚂蚁，现在正位于苹果一侧的表面，想要去到苹果另一侧的表面，那么这里有两条路径可供选择：一条是沿着苹果的表面爬行移动；另一种是抄近路，穿过虫洞去到另一侧。

我们的宇宙就像是苹果的表面。从我们地球通过宇宙空间飞行到银河系的中心，这就相当于在苹果的表面移动。宇宙中的虫洞则是从我们这里去到银河系中心可以选择的另一条路径。假如在地球上就有一条虫洞的一个球状开口（出入口），钻进去，立即就能去到银河系的中心。

连接我们这里和银河系中心的虫洞贯通的是“超空间”，而超空间不属于我们的宇宙。这就像苹果的内部不属于苹果表面的一部分。

图：虫洞

（本文发表于《科学世界》2012年第5期）