不过，假如两位俄罗斯数学家艾琳娜·阿丽菲娃和伊戈尔·沃洛维奇所言不虚的话，那么LHC的上述贡献，在它的另一个作用面前将黯然失色——他们宣称，它有可能成为世界上的“第一部时间机器”！
　　这简直不得了！如果真的制造出时间机器，那么人类长久以来一直梦寐以求、却又一直无法如愿的时间旅行——回到从前或者探访未来，不就美梦成真了吗？换句话说，假如LHC果然能成为世界上的“第一部时间机器”，就意味着我们有可能迎接来自未来的探访者！
　　阿丽菲娃和沃洛维奇都是相当理智且颇有声望的科学家，他们都来自莫斯科的斯特克诺夫数学研究所。当然，他们的说法带有很大的推测性，他们实际上也未暗示来自未来的探访者马上就会出现，只是希望能够利用LHC来测试一下这种可能性。而目前，全世界所有的物理学刊物都还没有审视、更不要说刊登他们的惊世宣言。不过，这些都挡不住其他不少物理学家对这个话题的强烈兴趣——毕竟时间旅行太富有诱惑性了。
　　那么，LHC真的有可能成为“第一部时间机器”吗？在回答这个问题之前，我们有必要先了解一些有关时间旅行和时间机器的知识。
　　
　　为什么要建大型强子对撞机？
　　
　　简单地说，建造大型强子对撞机（LHC）的目的，就是帮助科学家回答粒子物理学中一些十分关键、却又一直悬而未决的问题。LHC所具有的能量之巨大是前所未有的，正因为这样，它或许还能揭示一些我们始料未及的真相！
　　在过去的几十年中，物理学家对组成宇宙的基本粒子及其之间相互作用的了解一直停滞不前。以往这方面的知识都被浓缩在粒子物理学中的“标准模型”中，然而这个模型中包含着不少的空白，无法讲述完整的细节。要想填补这些知识空白，就需要大量的实验数据，而LHC恰好能提供这样的数据。所以说，LHC可能会让人类对宇宙的认识大大前进一步。那么，LHC究竟能描述哪些细节问题呢？举例如下。
　　什么是质量？
　　质量的来源是什么？为什么微小的粒子会具有自己的“称重”？为什么有些粒子完全没有质量？眼下，这些问题都没有答案。而看来最可能的答案，或许就藏在被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子当中。希格斯玻色子是为了让“基本模型”能够运作所需要的一种非常重要、却迄今一直未被找到的粒子。早在1964年，就有人假设这种粒子的存在，可惜科学家至今未能观测到它。而LHC将积极地搜索希格斯玻色子存在的迹象。
　　宇宙的96%由什么构成？
　　我们在宇宙中见到的一切——从小小的蚂蚁到宏大的星系——都是由普通粒子构成的。这些可见的一切被统称为“物质”，然而物质仅形成宇宙的4%。至于剩下的96%的宇宙，被认为都是由暗物质和暗能量构成。可是，暗物质无法被直接探察到，只能通过它们所施加的引力来间接知道它们的存在。查明暗物质和暗能量的本质，是粒子物理学和宇宙学所面临的最大难题之一。而LHC将寻找超级对称粒子，以测试一种有关暗物质构成的假设。
　　为什么不给反物质留“活口”？
　　我们生活在一个物质世界——宇宙中的一切，包括我们自己，都是由物质构成的。反物质就像是物质的孪生形式，却具有相反的电荷。宇宙诞生时，由“大爆炸”产生的物质和反物质的数量应该是一样多的。不过，当物质和反物质相遇时，它们会相互湮灭，转化为能量。尽管如此，一小部分的物质最终却以某种方式留存下来，构成了今天我们所在的宇宙，而反物质却几乎“片甲不留”。那么，为什么大自然会偏爱物质而忽视反物质呢？LHC将寻找物质和反物质的差异，从而帮助破解上述悬疑。以往的试验已经观察到两者行为的微小差异，但远远不足以解释物质和反物质在宇宙分布中的极大不平衡。
　　
　　到未来旅行其实并不难
　　根据物理学基本定律，时间旅行可能吗，哪怕只是从理论上来讲？至少,在亚原子世界中，时间旅行是可能的。比如，一个正电子（与电子紧密联系的反粒子）就可以被认为是流向过去的电子。因此，如果制造出一对正电子和电子，而后正电子与另一个不同的电子碰撞而湮灭，我们就可以把整个过程看作是单个电子在时空中作“之”字路线的运动：以电子的形式向前移动，然后以正电子的形式向后移动，最后再以电子的形式向前移动。
　　但是，对于像人类这样的宏观物体，要实现这种运动的可能性是微乎其微的。感谢爱因斯坦，他让我们知道了，在宏观世界，另一种时间旅行是存在的。他在其1905年提出的狭义相对论中指出：对于速度接近光速的物体来说时间流逝变慢，至少对于静止的观察者来说是变慢了。想知道1000年后地球的样子吗？那就飞到距地球500光年的星球然后再回来，往返的速度都必须是光速的99.995％。当你回来时，地球已经苍老了1000岁，而你只增加了10岁。
　　
　　现在的物理学法则会禁止我们回到过去旅行吗
　　不幸的是，哪怕只想回到一年前的过去，所需要的宇宙弦所具有的能量也必须达到整个银河系总能量的一半。更糟糕的是，宇宙弦收缩可能会生成一个巨大的旋转黑洞，而黑洞会吞没任何一个时间旅行基地，你可能哪里都还没去成，就已经在无限的时空弯曲中尸形全无了。
　　就算你能幸免，以上两种时间旅行机器的物理性质也决定了：你不可能回到过去。
　　保守的观点认为，时间旅行不能改变过去，因为过去的事实是时空存在的一个部分。比如，如果你回到你的外祖母还是小女孩的时代并把她杀死，那么还会有你吗？这就是著名的“外祖母悖论”。对于这个问题，牛津大学物理学家大卫·伊奇却以量子力学的观点加以解决。他认为有多重宇宙存在，因而回到过去改变历史是可能的。也就是说，可能存在许多互相交织的世界历史。如果你回到从前杀死了你的外祖母，那么其结果只是导致时空产生一个与你所在的世界平行的另一个世界，而这个平行的世界与你的世界是互不相干的。
　　著名物理学家霍金则从另一个角度讨论了这个问题，他称其为“编年史保护猜测”。霍金认为，从物理学定律上来说，改变过去是不可能的，制造和使用时间旅行机器都将受到量子效应和其他因素的阻碍。
　　如此看来，时间旅行是否可行迄今尚无定论。
　　
　　时间机器即将问世？
　　编译 刘声远
　　
　　大型强子对撞机的问世，暗示了时间机器出现的可能性。
　　
　　尽管科学界对于时间旅行在理论上究竟行不行得通一直争论不休，但这并不妨碍一些物理学家致力于寻找用以进行时间旅行的时间机器。最近，俄罗斯数学家艾琳娜·阿丽菲娃和伊戈尔·沃洛维奇指出，如果将大型强子对撞机（LHC）的能量集中到一个亚原子粒子（个头仅为一只蚊子的万亿分之—）上，就能对宇宙的结构产生奇怪的效应，使时间发生巨大的扭曲，以至它呈现自我回环。这样，起码从理论上讲，我们就可以重温某个过去的时刻。
　　
　　虫洞和黑洞
　　根据广义相对论，宇宙中的质量和能量会导致时空发生扭曲。例如，地球的质量会扭曲地球周围的空间，导致地球周围的一切事物都感觉自己正在被拉向地球。这就是空间的扭曲。
　　时间的扭曲则更难想象。但是，在任何质量或能量面前，时间都会发生微小的扭曲。只要质量或能量足够大，就能引发时间向自我弯曲并形成圆圈，这就像把一张橡胶皮卷成一个圆筒一样。这个时间圆圈在物理学上被称为“闭合类时间曲线”。
　　
　　当LHC全速启动后，在它周长27千米的圆形轨道中运行的每个粒子都将得到大约7TeV（1 TeV = 1.60217646 × 10-7 焦耳）能量。从日常生活的意义上来讲，这简直算不了什么——1TeV就连一只正在飞行的蚊子的动能都比不上。然而，LHC轨道中的每一粒亚原子粒子的大小还不到一只蚊子的万亿分之一，因此，一旦把7TeV能量集中加在一粒亚原子粒子上，其效果将非常非常惊人。
　　一些物理学家相信，LHC的强大能量能对时空造成比地球引力造成的远为巨大的扭曲，以至于形成“闭合类时间曲线”，从而使我们能重温过去的某个时刻。
　　阿丽菲娃和沃洛维奇在瞄准爱因斯坦的那些公式，寻找“闭合类时间曲线”可能出现的途径时，偶然发现了LHC产生时间机器的可能性。他们意识到，LHC的能量是如此强大，以至于能够产生“闭合类时间曲线”和虫洞。他们认为，在LHC中运行的每一粒高能粒子都能在时空产生冲击波，能够扭曲周围的时空。当两轮这样的冲击波正面相遇时，其后果可能会十分壮观。在某些特定的条件下，这种碰撞产生的引力冲击波就能在时空中撕开一个洞。
　　阿丽菲娃和沃洛维奇的计算结果显示：LHC创造虫洞的频率可能高达每几秒钟一次。不过，计算结果还显示：LHC创造虫洞和迷你黑洞的概率相等，这是因为制造时间机器所需的时空扭曲程度与制造黑洞所需的时空扭曲程度很相似。这就带来了一个担忧：如果LHC制造出了黑洞，那它会毁灭地球吗？
　　2008年3月21日，瓦尔特·瓦格纳和路易斯·桑乔两位学者向美国夏威夷联邦地区法院提起诉讼，要求暂停LHC试验，直到试验者能提出安全报告和环境评估报告。他们的诉讼理由是：科学家低估了LHC可能带来的危害——产生能吞噬地球的微小黑洞，或者产生别的什么东西，能把地球变成一团无生命的“奇异物质”。
　　
　　相关链接
　　人造黑洞会毁灭地球吗?
　　有科学家猜测，大型强子对撞机（LHC）建成并启动后，它有可能会制造出黑洞。
　　这不禁让人感到担忧：LHC制造的黑洞是否会将我们整个地球吞噬掉？一个以保护人类免受毁灭威胁为活动宗旨的组织甚至已经表示：人造黑洞会威胁地球上所有的生命，因此建议人类在地球以外的其他地方开辟自己的新家园。
　　众所周知，黑洞通常是由星球死亡后在自身重力的作用下塌陷挤压形成的，因此拥有巨大的重力场，任何物质都不能逃脱它的捕捉，甚至连光也不能。那么，人造黑洞到底有没有危险呢？科学家们说，人造黑洞毁灭地球的概率其实非常小。物理学家霍金1974年曾在一篇论文中指出，所有的黑洞都会以辐射和基本粒子的形式迅速蒸发。按照他的计算，人造迷你黑洞所释放的物质要远远多于其吸收的物质。因此，在它们吸收物质之前自己就早已瞬间蒸发了。
　　科学家还说：让我们来做个假设，就算霍金的计算有误，这些黑洞十分稳定，但几乎所有粒子加速器生成的黑洞都必须达到足够的速度才能逃脱地球的重力，即使一年生产出1000万个黑洞，也大约只能捕捉到其中的10个并让它们围绕加速器中心运转。而这些被捕捉到的黑洞又是如此的渺小，即使它们穿过一块相当于地球到月球距离厚度的铁块，它们也不会撞倒任何东西。一个人造黑洞吞噬一个质子大约需要100小时的时间；吞噬100个质子大约需要1年的时间；而吞噬1毫克地球物质所花的时间，大约比宇宙的年龄还要长。如此看来，任何害怕这些人造黑洞会吞噬地球的想法都是毫无根据的。
　　
　　趣味阅读电影中的时间旅行
　　中央电视台《走近科学》栏目供稿
　　
　　迄今为止，已经拍摄了不少关于时间旅行的电影，它们不仅妙趣横生，而且包含着有关时间旅行的科学知识。
　　
　　尽管时间旅行是否可行现在还没有定论，但科幻电影的编剧和导演们却把它作为他们的一个重要的创作主题。
　　
　　从“转世”到时空机器
　　成龙在电影《神话》中扮演一位秦国大将军——蒙毅，他骁勇善战，在奉命护送朝鲜公主玉漱前往秦国途中与之暗生情愫。玉漱到秦国后成为秦始皇王妃。不久，秦王病重，蒙毅冒死寻找长生不老药，却遭叛军伏击，在一番激战后被叛军杀死。两千年后，这段历史经常出现在考古学家杰克的梦境中，原来他正是蒙毅转世再生。在梦境的召唤下，杰克来到深藏山谷的秦始皇陵穴，发现了悬浮在空中的巨大王陵。更令他惊喜的是，他与误食长生不老药、已经在这里等候了他两千年的玉漱重逢。
　　《神话》虽然加入了类似悬浮这样的科幻色彩，但所代表的仍然是中国传统的时空观念——“转世”。当然，世界上并没有真正的“转世”，而且从功能上来说，转世也只能从历史来到现实，并不能真正满足时空穿梭的愿望。
　　
　　《大话西游之月光宝盒》拍自上个世纪80年代，讲的是孙悟空（由周星驰扮演）在护送唐三藏西天取经途中，偷走了月光宝盒，观音为了惩罚他，令他500年后投胎做人。500年后，变身为至尊宝的孙悟空遇见身为白骨精的白晶晶。一番纠缠后，至尊宝才得知他与白晶晶在500年前有过一段刻骨铭心的恋情。一连串的误会使白晶晶误认为至尊宝变心，愤而自杀。至尊宝为了救白晶晶，利用月光宝盒开始了一段穿越时空的旅程。
　　以上两部影片都运用了“时空穿梭”（即时间旅行）概念，而“时空穿梭”概念最早出现在威尔斯创作于1895年的科幻小说《时间机器》里，这部小说被称作利用科学理论进行“时空穿梭”题材的开山鼻祖。
　　《时间机器》讲述的是，1895年，美国哥伦比亚大学的哈德金博士怀着被别人看作“不切实际的幻想”，打算制造一部时间机器，以此证明人类完全可以在时空中穿梭旅行。他亲手建造的时间机器完美启动，载着他成功地抵达了第一个目的地——100多年后即2030年的纽约。然而，等待他的却是难以想象的险境：人类移民月球的计划出了大问题，月球的运行轨道正在下降，月球很快就要坠向地球。
　　为了逃离可怕的地球浩劫，哈德金再次开动时间机器。当他到达下一个目的地时，发现自己竟被带到了80万年后。在经历了又一个冰期后，地球已经改变了模样，而此时的人类竟然居住在狭小的岩壁上，他们的生存受到怪兽人和生化机械人的威胁。为了拯救人类，哈德金留了下来，并最终帮助人类打败了怪兽人和生化机械人。
　　威尔斯在写《时间机器》这部小说时，进行时间旅行还纯属人们的想象，并没有任何科学依据。直到十年后，即1905年，爱因斯坦发表了他的狭义相对论，首次指出时间是相对的，并推断如果一个人以接近光速的速度旅行，那么时间对他来说就会停止。1971年，物理学家将4只极为精确的原子钟放在一架飞机上随飞机一起飞行，结果发现飞机上的原子钟比地面的原子钟慢了59纳秒，由此证明爱因斯坦狭义相对论是正确的。如此看来，人们到未来旅行在理论上是可行的。不过，按照狭义相对论，回到过去则是不可行的，因为当物体的速度接近或超过光速时，时间只可能很慢或者静止，但不可能倒流。
　　
　　时间旅行悖论
　　事实上，能不能实现时光倒流，不仅在于它在技术上可不可行，还在于它在逻辑上可不可能。试想，如果一个未来时代的人回到过去，杀死或误杀了他的外祖母，那么，他的外祖母不存在，他的母亲就不存在，他更不存在，他又怎么能回到过去去杀外祖母呢？这就是著名的“外祖母悖论”。
　　由美国影星施瓦辛格主演的《未来战士》是为人们所熟悉的一部科幻影片，在这部影片中就充满了时空逻辑错乱。2029年，机器人全面主宰地球，还处心积虑地要赶尽杀绝全人类。为了防止人类的反抗行动，机器人派遣刀枪不入的未来战士回到过去去杀害莎拉，因为她未出世的孩子乔恩将成为人类对抗机器人的唯一救主。与此同时，为了保护母亲在过去时代不被机器人所害，乔恩也派遣战友卡尔回到过去。卡尔最终成功地保护了乔恩的母亲，并与萨拉发生恋情，导致萨拉怀孕，生下了未来人类领袖乔恩。
　　如果真的可以回到过去，我们就会碰到一个逻辑上的难题。假如你遇到未来战士那样的情况，有人为了阻止你的出生，到过去杀掉你的母亲，你赶过去阻止了，但他会再派人去杀死你的外祖母，即使你也阻止了，但你可能阻止不了你外祖母的外祖母被杀，即使你阻止了你几万年前的祖先甚至人类的始祖被杀，那么追溯在生命之树发展的任何一个时期与你有关的发展源头，只要有一个环节被破坏，你就根本不会存在，又怎么可能回到过去阻止任何事情发生呢？而且，假如你像《回到未来》电影里描写的一样，被你母亲爱上，并且逃脱不了结婚生子的命运，结局又会怎样呢？
　　其实，霍金、索恩等人也在思考这个问题。如果能到过去旅行，你就有两种选择，一种是你能够干预历史，一种是你不能够干预历史。霍金倾向于认为你不能干预历史，为什么？霍金没有给出理由，他不能解释，只说物理定律一定会阻碍你干预历史，你想干预你也做不到。
　　拍摄于1995年的美国科幻电影《12猴子》就是不能干预历史的一个例子。
　　自从世界在1996年被一种致命病毒侵袭之后，整个人类社会陷入萧条。为了改变这一情况，科学家科尔在2035年穿越时空回到1996年，追查当年病毒扩散的原因。科尔来到病毒的发源地费城，在那里找到了病毒学家凯瑟琳，并通过怪异的图案追踪到了携带病毒的罪犯。然而，就在科尔要阻止罪犯的行动时，他被警察打死了，最终没能改变病毒爆发的命运。
　　霍金认为，物理定律一定会制止你，你的外祖母一定不会失足落下去，你就是推她她也不会下去。但另一种理论则认为，你可以干预历史，一切都可以重来。作为科幻电影的编剧和导演，毫无疑问，他们喜欢后一种，因为只有能干预历史，故事才能往下编，才好玩。
　　其实，即使我们真的能够回到过去并改变历史，结局不见得就好。影片《蝴蝶效应》就是一个以悲剧收尾的干预历史的生动例子。
　　伊万是一个有着不幸童年遭遇的大学生，孩童时代一系列糟糕事情的可怕记忆残留在他的脑海里，缠绕着他现在的生活。伊万通过记事本找回了记忆，这些记忆让他察觉到了自己的过错。于是，他千方百计通过具有时光穿梭功能的日记本，试图让自己回到过去修正那些错误以改变现在。但是，当他回到现在世界时，发现他在过去改变的每一件事都带来了意想不到的结果，而且损害更加严重，事情变得越来越糟糕。为了弥补错误，伊万奔波于日益混乱的过去与现实之间，试图消除痕迹，但事与愿违，他的所作所为只能再次导致现实世界的渐趋崩溃。绝望的伊万至此才发现，历史并不是可以随心所欲改变的。最后，伊万只能在未出生前就结束了自己的生命。
　　艰难的旅程、错乱的时空、灰暗的结局，这些人们意想不到的状况，也许会对每一个对时空旅行充满梦想的人造成不小的打击。难道梦想永远不能实现吗？科学发现和幻想的翅膀，为拥有梦想的人们找到了一种答案。
　　
　　从平行宇宙到多重宇宙
　　在科幻电影里，我们共同感受了穿越时空，感受历史和未来的神奇经历，而且随着有关科学理论的发展，我们也似乎看到了在现实与未来当中进行时空旅行的曙光。但是，一条“外祖母悖论”，就像铁律一般横亘在我们的梦想面前，使我们裹足不前。人们有高招来破除“外祖母悖论”吗？李连杰主演的美国影片《救世主》，把我们带入了时空旅行的新天地。
　　在遥远的未来世界，存在着多个宇宙，每个宇宙都有一个身份不同的自己。尤兰这个嗜杀的狂人发现，每消灭另一个宇宙时空中的自己，就可以获得其身上的能量，于是他通过穿越不同的宇宙时空，杀死了许多个自己。宇宙管理机构经过几个宇宙的追逐，终于抓住了尤兰，但没想到在审判前，尤兰穿越虫洞逃跑了。他计划杀死最后一个有着警察身份的尤兰，但事与愿违，他最终败在了另一个自己手下。
　　要干预历史，就会出现“外祖母悖论”，因果关系就会被破坏，那么，怎么才能自圆其说呢？或许只有靠平行宇宙理论。
　　在影片《救世主》里设计了上百个宇宙时空，在每一个宇宙时空里都居住着若干个同尤兰一模一样的人，他们有着相同的样貌、相同的身体，微小的差异就是身份和生存环境不同。这若干个人本可以完全不受干扰地在各自的空间里生活，不过，由于当时的科技水平已经可以让人类在各个平行空间中任意穿行，所以像尤兰这样的人也会穿越时空干扰他在其他宇宙中的自己。于是，相应的管理机构也就应运而生了，而这个管理结构就是隐含的像铁律一般的宇宙法则，以防止时空逻辑关系被类似尤兰这样的时空旅行者干扰和破坏。
　　平行宇宙的概念，最初并不是因为时间旅行悖论提出来的，它来自于量子力学，因为量子力学的基本原理之一就是量子的不确定性。在上世纪50年代，物理学家在观察量子的时候发现，每次观察量子的状态都不相同。由于宇宙空间的所有物质都是由量子组成的，科学家推测，既然每个量子都有不同的状态，那么宇宙也有可能并不只一个，而是由多个类似的宇宙组成。
　　随着平行宇宙观念的出现，许多科幻作品开始超越以往对时空的阐释，甚至人为地创造出多重时空。美国科幻电影《超级立方体》就是一部代表作。这个电影系列一共3部。在第二部里，女主人公有一天醒来后，突然发现自己待在一个正立方体空间，在它的六个平面中央各有一个窗口，用手触摸便可以打开，进入到另一个空间。慢慢地，这些空间显示出超越三维概念的奇异性质：从一个空间的侧面洞口钻进去，却来到另一个空间的天花板。两个空间的人对面望去，会发现双方处在不同的时间差里。在他们寻找出路的过程中，不时有奇异的水晶柱、立方框从虚无的空间中出现，杀死这些不幸的试验者。女主人公研究这些奇妙的现象，终于意识到，她正处在一个超级立方体——其实是一个异度空间中。由于是异度空间，所以人和事件重复发生，死而又生，生而又死，无穷无尽，无始无终。而这个无限重复的平行宇宙空间竟然是人为设计的实验工具。陌生、虚空、重复、循环，虽然四通八达但又无路可走，这种令人窒息的迷宫氛围正是当代许多平行空间故事的典型代表。
　　
　　转世、魔法、神物、时间机器、时空隧道、平行宇宙，这一切的出现，都源自人类对穿越时空，改变自己、历史、未来命运的终极梦想。然而，不管我们对时空旅行的梦想多么强烈，科学猜想多么大胆，科幻影片多么逼真，这毕竟不是现实。
　　（本文部分图片由LHC中心提供）