一個蟲洞的模型。如果要從宇宙中的A地飛行到B地，傳統(tǒng)飛行路線較長，而利用蟲洞則可以快速抵達(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，“不幸的是，這將違背科學(xué)法則�？茖W(xué)法則說，任何事物的速度都不能超過光速。”

　　1905年，愛因斯坦發(fā)表了《論動體電動力學(xué)》一文。這極大地激發(fā)了科幻想象，但也制造了一個無情的夢魘———任何物體相對運動速度不可超越光速。不過，超光速旅行依然是人類對宇宙暢游最美的一個夢。科幻片《星際迷航》已經(jīng)率先超越愛因斯坦。

　　1　翹曲飛行

　　瞬間到達(dá)目的地

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

　　對觀眾來說，翹曲飛行是一種炫技；但對“企業(yè)號”來說，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的銀河系中，迅速地從地球到達(dá)另一星球。

　　企業(yè)號的翹曲飛行，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，從而來實現(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》的專門技術(shù)手冊中甚至能看到制作者為“企業(yè)號”翹曲飛行編寫的基本公式。隨著電視新系列的推出，企業(yè)號的升級換代，這個公式還被不斷加入新的參數(shù)來進(jìn)行修正和完善，盡管它從未直接在電視畫面中出現(xiàn)過。

　　科普作家張旭表示，從柏拉圖到牛頓再到愛因斯坦，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”。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，相對論不允許超光速，“因為超光速破壞因果律，物理的邏輯性就消失了。”

　　《星際迷航》聰明地使用了翹曲飛行，既不破壞因果律，又實現(xiàn)了超光速。表面上，它是在很短時間里到達(dá)光速都到達(dá)不了的地方，實際上飛船在負(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，讓太空船在時間上“打敗光速”航行。

　　盡管，《星際迷航》的翹曲飛行是個幻想，卻依然在點燃科學(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)，制定了一項雄心勃勃的計劃，試圖讓《星際迷航》中展現(xiàn)的翹曲飛行向現(xiàn)實邁進(jìn)一步，當(dāng)然他們成功的可能性依然微乎其微。

　　2　蟲洞

　　在宇宙中“穿越”

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

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

　　科普作家張旭舉例說，假設(shè)我們生活的普通宇宙是一個蘋果，人類是生活在宇宙表面的蟲子。他們只有能力在表面爬來爬去，如果有一天他們認(rèn)識到他們說明的果面是曲面，并且具備了咬穿果面的能力，蟲子在蘋果里“咬”了一個洞。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，但若通過一條蟲洞連接它們的話，也許就才1千米。

　　不過，以蟲洞來進(jìn)行超光速旅行所面臨的問題，那就是怎樣保證蟲洞的開放時間。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洞持續(xù)開放的物質(zhì)條件，由此蟲洞將被改造成違背因果律的時間機(jī)器用于星際航行。“此外，用兩個黑洞來作為蟲洞也成為一種假設(shè)被提出。”中國科學(xué)院理論物理研究所研究員李淼指出。