第八章 次空間之旅

「狹義相對論描繪世人難像的太空知識,認為光線、時間空間,會受重力扭曲。相對論正是解開宇宙秘密的關鍵所在,宇宙的真相何?人類正一步一步揭開它。」

牛頓對物體落的問題冥思了年,顯的,從球物體必有某種形式的訊息傳遞,是介質呢?牛頓沒法解決這疑難,甚至三百年後的愛因斯坦無法解釋完全。當它不是藉空氣傳送,因為牛頓由他對運動物體的數學計算知,像月亮一樣,在無空氣的星球,物體會往落。這個謎是存在於他那涵蓋宇宙重力定律中的一個叫人喪氣的缺陷,每件東西似乎定在那兒,整個宇宙被神秘且不見的重力力量拉在一,行星在最精密的諧軌繞日運轉,牛頓後,有人發現太陽系本身對著銀河系中運行,每近二億年繞一週,算「一太陽年」。

但太空是空盪盪的,這實至今仍困擾我們。太空中平均每立方碼的空間才包含一個氫原子,其餘空無一物。那麼,重力波怎身在兩點傳送呢?這問題,牛頓愛因斯坦有興趣,但止於理論的興趣。在一世紀,它將決定人類的未來。我們將從對太空本身質的實驗獲知,是否在合理的航行時間內旅行太陽系外的星球。

目前,給工程師足夠的錢,他有力設計一艘星際船,不考慮這些難解的問題,他的船由於星際的浩瀚湮波,僅經過一段受了的航行時間達最近的星球。它的速度最高不超過每時六億七千萬哩,根據一九○五年愛因斯坦的相對論,任何物體的速度不超過光在真空中的速度,當接近這速度時,其長度在運動方向會近於零,推進所需的將接近無限。雖我們所見,相對論完的解釋即將現,那些正統的相對論專仍認為:不有太空船沒長度且具有無窮的量。光速的限制是人類擴張野的一跨不過的障礙。總,他們認為星際旅行是背理的。哈佛學的愛德華.柏塞爾說:「所有關於穿太空衣旅行宇宙的囈語,除了對特定區的探險外,會回它原來的方,是在穀倉中。」

但,高興的,太空在今日已為比狹義相對論描述的更加複雜的方。最近哈爾登曾預言我們永遠無法瞭解宇宙。「我,」他寫:「它不僅比我們像的奇特;它甚至比我們所夠像的還奇怪。」初見相對論,它是描述一個非常混亂且無規律的宇宙。兩句對話生動表達:

與定律蒙陰靄:

帝說:「讓牛頓來!」一切頓開。

此未了,魔鬼號叫:「哎!

愛因斯坦來!」遂恢復偶像崇拜。

一九○五年愛因斯坦提的奇怪觀念是「時間展延」。他的法似乎所有常識違背;他本身常識說是「十八歲前潛植在理的偏見存集物」。他四個方程式的膽系列推翻了牛頓的結論,牛頓為每一方的時間一定路線一時往前流一時。太空船中的太空人若光速的百分九十九的速度離開球,他將比球的人慢老七倍,他們的太空船會因數七收縮,維持加速須七倍的量供給引擎。這不是理學來解釋的錯覺;太空人的測尺他們腕的手錶紀錄這些改變的時間長度。他們己並不感覺奇異。果他們擁有優異功的望遠鏡,他們會發覺,在身後球的每個人似乎老較慢。這由一個實解釋,由於太空人活七倍慢,他們會七倍慢處理他們的資料。當他們返回球就發現錯誤,他們在返程中,球的人不是老七倍慢,是七倍快!若在航行中,他們功加速,超過光速的百分九九點九九九九,他們會發現,球老比你快數百萬倍,不是七倍。

在光速(假定達)時,太空人的時間將完全停駐,他們的旅程將是瞬間同時發生,超過光速,他們的時間會倒轉,這不的啟發了列的打油詩:

有位姑娘叫阿快,

走比光還快!

清晨動身,

飛奔神,

當晚就回來。

必定在發前遇過己的複製,但這是荒謬的,決不有兩個阿快姑娘,因為原先的姑娘發時並沒記曾在前晚遇過的複身。連的打油詩指,這些比光速快的旅行會產生無數的阿快姑娘。

姑娘名月娘,但不明亮,

將今繫住明:

就結了兩,

後四再八,

的先生魂了。

在所有這些荒唐的冒險中,「因果律」被破壞。因果律反對任何穿越已知宇宙比光速快的旅行,因為,結果不比產生此結果的件提早發生,否則,我們就必須假定,存在有一無數不同軌跡前進的相同世界。這是一個不思議的念頭,但它陷入所有的邏輯不中。

回理論的吧,狹義相對論一思考實驗來描述,即「孿生子詭論」。孿生子一留在球,另一位是太空人,在三十歲時發前往另一星系的X星球,速度為光速的百分九九。五年後旅行者回來,發現他的兄弟已六十五歲——太空中的五年等於球過了三十五年,說哪邊時間對,哪邊錯是無意義的,兩邊對。經過的時間速率決定於測時間的鐘,在穿越宇宙時的速度。

狹義相對論的整個奇怪數學結構,由於尚未解釋光的行為引,當愛因斯坦年紀還時,兩位國物理學,邁克爾遜摩裡經由一系列實驗知,光線在真空中每時六億七千萬哩的速度運動,與光源速度無關。假定一顆星半個光速的速度向我們來,我們會認為它的光線一倍半的光速達我們,但邁克爾遜摩裡證明這是錯的,不管光源速度何,不管是向我們來或背我們,光總正確每時六億七千萬哩的速度達。兩輛車各每時五十哩的速度互撞,撞擊速度必為一百哩,是光線不這樣,它們不兩倍光速當頭互撞,像我們所常認為的。它們整整每時六億七千萬哩的速度碰頭。那麼,時間在高速何收縮呢?光的行為便一目了。一個太空人半個光速衝過太空,測量直接面對著他的一顆星所發的光速,正是每時六億七千萬哩,是速度更呀,因為他本身有向星速度,他必為測量器壞了。從一角度言,他對了。他結論;他的鐘走慢。他許會進一步實驗,假定他爬艙外,坐在太空船,量星球發的光束從船首船尾走的時間,由於船對光源有速度,他會認定,光束會一個半光速運動。實,光束經過船長度的速度恰是光速。這太空人結論,他的船長度在運動方向必有收縮,是他沒法證實,因為在船的任何東西在運動方向收縮了,測是,當他往船首望,即連他的後腦鼻尖的長度收縮了。

當他做這些實驗時,他通過一顆星球,這星的文學非常精細的望遠鏡在觀察太空人船掠過,但他們並不是見正常樣子的太空人或通常的船形。他們見一個無法相信的瘦子站在一艘奇形扁壓的船艙。太空人己無法意識任何的不正常,當面對船首,若量後腦鼻尖的距離,發現是正常的。因他來測的真正的尺本身長度收縮,他何覺察?目測的視察沒告訴他什麼。有他對星球光束的測量為基石的推理向他證明他的船收縮,他的錶走慢,不論他的速度衝向光速,他決不會比每時六億七千萬哩還快的速度撞光束。

若瞭解一九一六年提的更複雜的廣義相對論,必先瞭解狹義相對論。廣義相對論導了一門奇怪的科學「幾何力學」,開始透露給我們那些太空中隱藏路徑的存在。我們會,經由這些路徑,一物體在宇宙中一方消失,會同時現在另一,就像愛麗絲夢遊仙境中的奇奇貓。利這種神秘路徑,物體確實過光速的速度移動,但為了走捷徑,它必是避開狹義相對論中速度的限制。廣義相對論的新解釋無情導致一個結論:這種令人驚異的旅程經常在宇宙中發生。

愛因斯坦,不像他的許令人羨慕的同,並不滿足於他的狹義相對論解釋由邁克爾遜及車裡的實驗引的缺點。他「統一場論」來完全描述宇宙,解釋所有宇宙件。他冥思拉普拉斯的夢,這位十八世紀的法國數學曾推一種智慧的存在:

「這種智慧在某一瞬間知這生氣盎的所有力量,及所有物體的相對位置,且若其功足分析這一切消息,便在一方程式中涵蓋宇宙中最巨物體至最輕的原子的運動;有它,沒有東西不確定;未來便會過一般顯現在它眼中。」

愛因斯坦渴望模仿那偉的智慧,他,為何太空人會老慢,為何光的行為此玄妙,為何質量會隨速度增加增,為何、為何、為何。唯一的結論是,所有這些東西直接由重力來,這力年來困擾著文學,甚至今日仍無法盡其瞭解。

一些嘲諷孿生子詭論,聲言在太空中的那位不比球的兄弟老慢,當,他們說,球

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