一個(gè)蟲(chóng)洞的模型。如果要從宇宙中的A地飛行到B地，傳統(tǒng)飛行路線較長(zhǎng)，而利用蟲(chóng)洞則可以快速抵達(dá)

　　霍金坐在輪椅上指出，理論的革新可能使太空旅行的速度獲得革命性進(jìn)展，繼而使開(kāi)拓外星殖民地成為可能。“科學(xué)幻想可在一瞬間使你到達(dá)目的地，”霍金說(shuō)，“不幸的是，這將違背科學(xué)法則�？茖W(xué)法則說(shuō)，任何事物的速度都不能超過(guò)光速。”

　　1905年，愛(ài)因斯坦發(fā)表了《論動(dòng)體電動(dòng)力學(xué)》一文。這極大地激發(fā)了科幻想象，但也制造了一個(gè)無(wú)情的夢(mèng)魘———任何物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度不可超越光速。不過(guò)，超光速旅行依然是人類對(duì)宇宙暢游最美的一個(gè)夢(mèng)。科幻片《星際迷航》已經(jīng)率先超越愛(ài)因斯坦。

　　1　翹曲飛行

　　瞬間到達(dá)目的地

　　為了實(shí)現(xiàn)超空間旅行，五花八門(mén)的幻想特技在《星際迷航》中輪番上陣———翹曲飛行(Warp Drive)、蟲(chóng)洞、三維傳輸器、全息幻覺(jué)甲板等等。

　　對(duì)觀眾來(lái)說(shuō)，翹曲飛行是一種炫技；但對(duì)“企業(yè)號(hào)”來(lái)說(shuō)，這是它的基本技能。為了故事情節(jié)的需要，主角必須在光年量級(jí)的銀河系中，迅速地從地球到達(dá)另一星球。

　　企業(yè)號(hào)的翹曲飛行，是將普通空間中距離甚遠(yuǎn)的出發(fā)地和目的地，在高維空間上重疊在一起，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)超光速旅行。在上海交通大學(xué)教授江曉原和他的一名博士生穆蘊(yùn)秋合作的論文中，他們指出在《星際迷航》的專門(mén)技術(shù)手冊(cè)中甚至能看到制作者為“企業(yè)號(hào)”翹曲飛行編寫(xiě)的基本公式。隨著電視新系列的推出，企業(yè)號(hào)的升級(jí)換代，這個(gè)公式還被不斷加入新的參數(shù)來(lái)進(jìn)行修正和完善，盡管它從未直接在電視畫(huà)面中出現(xiàn)過(guò)。

　　科普作家張旭表示，從柏拉圖到牛頓再到愛(ài)因斯坦，雖然物理學(xué)概念理論已經(jīng)天翻地覆，“但支撐物理學(xué)的因果律巋然不動(dòng)”。比如，炮彈要先打出炮膛才能擊中敵人，不可能炮彈先擊中敵人再打出炮膛，相對(duì)論不允許超光速，“因?yàn)槌�光速破壞因果律，物理的邏輯性就消失了�?rdquo;

　　《星際迷航》聰明地使用了翹曲飛行，既不破壞因果律，又實(shí)現(xiàn)了超光速。表面上，它是在很短時(shí)間里到達(dá)光速都到達(dá)不了的地方，實(shí)際上飛船在負(fù)能量密度的奇異物的支持下，改變空間物理結(jié)構(gòu)、建立捷徑縮短空間距離，讓太空船在時(shí)間上“打敗光速”航行。

　　盡管，《星際迷航》的翹曲飛行是個(gè)幻想，卻依然在點(diǎn)燃科學(xué)家的熱情。近日，貝勒大學(xué)物理學(xué)副教授克利文(Gerald Cleaver)及其博士后研究員奧伯塞(Richard Obousy)，制定了一項(xiàng)雄心勃勃的計(jì)劃，試圖讓《星際迷航》中展現(xiàn)的翹曲飛行向現(xiàn)實(shí)邁進(jìn)一步，當(dāng)然他們成功的可能性依然微乎其微。

　　2　蟲(chóng)洞

　　在宇宙中“穿越”

　　美國(guó)理論物理學(xué)家索恩(Kip Thorn)提出的著名“蟲(chóng)洞”理論和翹曲飛行有異曲同工之妙。

　　“蟲(chóng)洞”的性質(zhì)很早就被討論過(guò)了。江曉原與穆蘊(yùn)秋指出，1916年，愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論發(fā)表后的幾個(gè)月，史瓦西在愛(ài)因斯坦引力場(chǎng)方程里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)解———著名的史瓦西解。1935年，愛(ài)因斯坦和其學(xué)術(shù)助手羅森在一篇論文中，把連接宇宙中兩個(gè)遙遠(yuǎn)區(qū)域之間的假想通道稱為“橋”———后來(lái)這被稱為“愛(ài)因斯坦-羅森橋”，也就是“蟲(chóng)洞”。

　　科普作家張旭舉例說(shuō)，假設(shè)我們生活的普通宇宙是一個(gè)蘋(píng)果，人類是生活在宇宙表面的蟲(chóng)子。他們只有能力在表面爬來(lái)爬去，如果有一天他們認(rèn)識(shí)到他們說(shuō)明的果面是曲面，并且具備了咬穿果面的能力，蟲(chóng)子在蘋(píng)果里“咬”了一個(gè)洞。那么，從一地到另一地的距離就也要比果面距離短很多。我們的宇宙未必就是平直的、樸素的，有可能存在更高維的空間。地球距離織女星是26.5光年，但若通過(guò)一條蟲(chóng)洞連接它們的話，也許就才1千米。

　　不過(guò)，以蟲(chóng)洞來(lái)進(jìn)行超光速旅行所面臨的問(wèn)題，那就是怎樣保證蟲(chóng)洞的開(kāi)放時(shí)間。索恩的最終設(shè)想是以具有“負(fù)能量密度”的奇異物作為保持蟲(chóng)洞持續(xù)開(kāi)放的物質(zhì)條件，由此蟲(chóng)洞將被改造成違背因果律的時(shí)間機(jī)器用于星際航行。“此外，用兩個(gè)黑洞來(lái)作為蟲(chóng)洞也成為一種假設(shè)被提出。”中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所研究員李淼指出。