彎曲時(shí)空的概念由愛因斯坦廣義相對論中誕生。如果空間可以彎曲,那么時(shí)空也可以彎曲??臻g是宇宙中所有移動的三維物體,而時(shí)空是空間和時(shí)間組合的四維連續(xù)體,或者時(shí)空可被描繪成一種被能量所操縱的“織物”。如果時(shí)空可以彎曲,理論上就可以操控時(shí)間。
一種穿越時(shí)間的方法是通過“蟲洞”來實(shí)現(xiàn)。就像電影《環(huán)太平洋》中,蟲洞可以作為連結(jié)兩個(gè)遙遠(yuǎn)時(shí)空之間的橋梁,由于時(shí)空的靈活性,一個(gè)蟲洞可以鏈接織物上兩個(gè)不同的點(diǎn)。蟲洞是1916年由奧地利物理學(xué)家路德維希·弗萊姆首次提出的概念,1930年由愛因斯坦及納森·羅森在研究引力時(shí)假設(shè)的,認(rèn)為透過蟲洞可以做瞬時(shí)的空間轉(zhuǎn)移或者做時(shí)間旅行,又稱愛因斯坦-羅森橋。
幾年前,科學(xué)家曾創(chuàng)造了一個(gè)“蟲洞”,將一個(gè)磁場穿過蟲洞,它似乎完全離開了所處空間,可出現(xiàn)在任何一端。它將允許我們通過一個(gè)無形的隧道發(fā)送電磁波。盡管它并不能完全傳送粒子(或人)穿越時(shí)空,但確實(shí)突出了人類在宇宙中操縱各種基本力量的能力。也許有一天,我們將能夠以類似的方式操縱時(shí)空。因此,雖然蟲洞在理論上是可行的,而且正在進(jìn)行關(guān)鍵性研究,但具體到實(shí)際來說,時(shí)空中的蟲洞還沒有被觀察到或創(chuàng)造出來。
另一種可能的方式是時(shí)間膨脹。愛因斯坦的理論預(yù)言,時(shí)間在整個(gè)宇宙中的傳播方式是不同的,并在近幾年得到證實(shí)。國際空間站(ISS)的時(shí)鐘比在地球上慢,這是因?yàn)樵趶?qiáng)引力場(例如地球)附近的物體,時(shí)間移動的速度要比遠(yuǎn)離這些場的物體(如國際空間站)慢。如果能接近黑洞,因?yàn)楦浇腥绱藦?qiáng)大的引力,時(shí)間就會慢到令人癡迷的程度。在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞附近呆幾秒,地球可能已過去數(shù)千年。
此外,速度也可以在時(shí)間穿越方面起作用。如果我們以95%的光速旅行,時(shí)間流逝速度就會急劇減緩。來自不同學(xué)科的科學(xué)家們正在研究不同的方法,讓時(shí)間進(jìn)行更戲劇性的跳躍。例如使用由伽馬和磁場產(chǎn)生的循環(huán)光束來扭曲空間,并使時(shí)間扭曲,其他方法包括量子隧穿和假想的宇宙弦等。
當(dāng)然,僅僅因?yàn)槟撤N理論上的可能性并不意味著它在技術(shù)上是可行的。至少現(xiàn)在人類還不能創(chuàng)造蟲洞,更不能達(dá)到光速運(yùn)輸。在時(shí)間上來回穿梭或許違反基本物理定律,但這并不意味著我們不應(yīng)該為此嘗試。正如史蒂芬·霍金在自傳中所說“即使時(shí)間旅行是不可能的,重要的是,我們要理解為什么不可能。”