【未解之謎】時間倒流?!

電影《天能》中的時間逆流可以實現嗎?南極上空出現時間之門?粒子反旋意謂著存在「鏡像宇宙」?科學新發現契合道家學說?(《未解之謎》提供)
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大家好,我是扶搖,歡迎和我一起探索未解之謎

2020年,當曾經執導科幻動作驚悚片《盜夢空間》(Inception)的大導演克里斯多福‧諾蘭(Christopher Edward Nolan)推出科幻新片《天能》(Tenet)時,全世界的影迷都翹首企盼。然而,當很多人走出劇場時,卻是帶著滿臉的困惑。因為這片子比層層穿越夢境,在真實和夢幻中切換的《盜夢空間》還燒腦。

在《天能》中,所有的動作戲都是「倒過來」的,無論是槍戰還是飆車,都是時間倒流的狀態。而電影想要展現的,就是擁有預知未來、改變命運能力的特工,通過「時空旅行」去改變本該發生的事情,最終目標是阻止第三次世界大戰的發生。電影中涉及到很多有關時間、空間的燒腦概念,難怪很多觀眾大呼,不看三遍看不懂。

其實說破一點也就好理解些了。假設在一個座標系中,我們這個世界的時間是順著X軸的箭頭正向流動,我們稱這個箭頭為「時間之矢」吧。而在《天能》中還存在一個負向世界,什麼意思呢?它的時間是反過來,逆著時間之矢流動的。那麼如何實現這種逆轉呢?

這裡就需要提到一個概念——熵(entropy)。

時間之矢與熵增定律

熵,最早在1865年由德國物理學家克勞修斯提出,用以度量一個封閉系統「內在的混亂程度」。什麼意思呢?打一個貼近大家生活的比方,可以用熵來表示我們房間的髒亂程度。如果一個房間井然有序,非常乾淨,此時房間處於低熵,而如果房間髒亂不堪則可以說它處於高熵。

那麼這個熵有什麼意義呢?說到這裡,我們需要引入一個非常重要的物理學定律。

熵增定律

這個熵增定律是熱力學第二定律,它是說,在一個封閉的孤立系統內,熱量總是從高溫流向低溫,從有序走向無序,從低熵變為高熵,而且這一過程是不可逆轉的。正因為此,我們會發現熱水放著放著就會變涼,我們的手機會越來越卡,衣服會越來越舊,房間也會越來越亂,落滿灰塵。

也許有人說,房間亂了這不簡單,打掃下就可以了啊。確實如此,可是這一打掃,房間可就不再是「封閉」且「孤立」的系統了,已經注入新的外部能量了。

現在科學界主流觀點認為,我們這個宇宙就是一個封閉且孤立的系統,在宇宙大爆炸的那一刻,宇宙的熵最低,之後宇宙的熵會隨著時間的流逝而增加,由有序向無序,當宇宙的熵達到最大值時,宇宙中就再也沒有任何可以維持運動或是生命的能量存在,這種狀態稱為熱寂。通俗點說,如果沒有超越於這個宇宙的高級生命的介入,宇宙的終極命運很可能就是走向寂滅。

大家有沒有發現時間之矢和熵增定律,有某種相似性?在我們這個宏觀世界,都體現出「一去不回頭」的個性啊。

所以回到電影《天能》這兒來,諾蘭導演似乎看到了兩者的相關性,於是設想出,如果發現一種逆熵物質,製造出一種機器,讓世界進行熵減,那麼也就實現了時間倒流。

這想法是不是挺新奇的?不過,大家要是說這諾蘭導演完全在編,似乎也有些冤枉他了,因為這世上還真可能發生時間倒流呢。在哪兒呢?讓我們先回到1995年的南極。

時光倒流30年

1995年1月27日,美國科考人員,觀察到南極洲上空有一些不斷旋轉的灰白色煙霧。奇怪的是,這些煙團久久飄蕩在空中,沒有飄散,甚至沒有改變形狀。大家覺得很奇怪,決定檢測一下。

他們發射了一個氣象氣球,氣球上裝著測定風速、溫度和大氣濕度的儀器。氣球急速地上升,很快就消失在人們的視線中。

過了一會,研究人員利用拴在氣球上的繩子收回了這個氣球。令他們感到震驚的是,氣球的計時器顯示的時間是1965年1月27日,正好提前了30年。

難道是氣球遇到氣流震動,計時器出現故障了嗎?研究人員覺得很奇怪,於是他們對氣球上的儀器進行了檢測,發現沒有損壞後,又把氣球放入那層灰白煙霧中去了。

同樣的試驗做了好幾次,然而每次的結果都表明時間倒退了,計時器上顯示的是過去的時間。這個現象被稱為「時間之門」。事後,研究人員向白宮做了匯報。

據研究人員推測,南極洲上空的那團煙霧是一個「時空之門」,可以通往其它年代。於是,後來就有了把人送往其它時空的研究項目,這就是其它的故事了,咱們以後再說。

南極「時光之門」事件之後由於那團神祕灰白煙霧消失,無法進行復現,相關研究就被擱置了。不過科考人員在南極的各種科研實驗還在繼續,到了2016年,科研人員一個偶然的發現,又點燃了人們對「時空之門」的興趣。

南極上空的迷團

事情還需要從南極上空的另一個氣球說起。

2016年4月,以美國NASA科學家為首的極地科考隊,在南極洲開啟了一項關於「量子力學」的科研項目。

該項目主要負責收集「近太空中微子」,並通過分析「中微子」在地球上不同經緯度間的「遞變映射」,來研究量子領域的「微觀粒子屬性特徵」。

科考人員將研究地點選在阿蒙森斯科特南極站,這是我們地球上最神祕的地點之一。那裡幾乎沒有宇宙射線和其它背景的干擾,是研究高能粒子的理想地點。於是,科考人員將「南極脈衝瞬態天線ANITA(Antarctic Impulsive Transient Antenna)」懸掛在一個巨大的熱氣球上,讓它飛到離地35公里的高空進行「高空作業」。

很快,「第一批宇宙中微子」終於來了。然而,就在科學家們核查「收集記錄」時,一件難以置信的事情發生了,驚呆了所有人。

粒子反旋

這裡,我們先來簡單介紹下中微子。它是組成自然界的最基本的粒子之一。中微子非常非常小、不帶電,質量非常輕,有的比電子的百萬分之一還要輕,它以接近光速的速度在宇宙中穿梭。中微子與其它物質的相互作用十分微弱,號稱宇宙間的「隱身人」。

由於中微子質量極小且不帶電荷的特性,所以它可以自由「穿透地球」不會「滯留」。科學界通常認為「自然條件下的中微子只能從外太空對地球進行正向映射」。也就是從太空發射向地球。

可在南極收集到的「中微子軌跡」卻顯得非常「詭異」。因為科學家發現了沿著「反向映射」的路徑由地球「衝進宇宙」的中微子。在進一步研究後,科學家們發現,這是一種地球上從來沒有存在過的物質粒子,它的自旋屬性為右旋,而宇宙中其它的中微子自旋屬性都為左旋。

ANITA團隊科學家彼得‧戈勒姆(Peter Gorham)指出,這無法用現有模型解釋,科學家們很快寫好論文,向世界通報這個奇怪的發現。

在將近兩年之後,另一篇論文出爐了,認為ANITA的發現為「CPT對稱鏡像宇宙」提供了證據。這個C是指電荷(Charge),P是指宇稱(Parity),而T是時間(Time),兩個宇宙中這三個要素同時反轉(相反)時,則說這兩個宇宙具有對稱性。

所以這個論文想說的是,宇宙大爆炸之後,不是只產生了一個宇宙,而是兩個。這兩個宇宙互為鏡像。

通俗一點來解釋呢,就是如果我們這個宇宙是正宇宙的話,還存在一個負宇宙。那裡的物理規律和我們這個宇宙是對稱相反的。比如我們的時間是不可逆的「正向運動」,而負宇宙中的時間則是不可逆的「反向運動」,也就是時間倒流。我們正在走向宇宙的終點,那個宇宙卻在從終點走向宇宙的「奇點」(singularityof the universe)。所以呢,ANITA發現的右旋中微子「向上」發射的情況,可用粒子從沿時間反方向到達地球來解釋。

這可以說,是人類科技史上,最接近發現另一個宇宙時空的實驗嘗試了。不過呢,這個觀點也不是被科學界全盤接受的。比如,澳大利亞悉尼大學天體物理學家傑蘭特‧劉易斯(Geraint Lewis)就表示,雖然負宇宙的想法不一定有誤,但是還有其它解釋ANITA奇異現象的可能,不能一錘子定音。

時至今日,科學界對「南極反粒子」的出現依然沒有權威的解釋。但是越來越多人開始相信,「時間倒流」「時空門」「平行宇宙」這些常常出現在科幻世界的名詞,也許在現實世界也存在著,不過大家看不到而已,只是偶然在特定的情況下,才露出真容。

比如,我們在「四維空間入口」這集節目,就介紹過,在百慕大曾發生過許多令人費解的神祕事件,唯有「時空穿越」、「平行空間」可以解釋。而英國官方甚至記載了,一位飛行員穿越4年所經歷的奇特事件。而美國「飛馬計劃」的一個參與者,甚至拿出照片證明自己曾經穿越成功。這些故事我們在「祕密計劃轉換時間」節目中也有詳細,感興趣的朋友,可以在我們的節目介紹中,找到相關視頻的鏈接。

來自道家的啟示

不知道大家在看這期節目的時候,有沒有覺得,科學界提出的這個負宇宙和正宇宙的概念,和中國古老的道家學說有幾分相似之處?

人們在談到《易經》時常說:無極生太極,太極生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦,八卦演變為六十四卦,直至推演天地萬物。

看看這太極圖中的陰陽魚,一陰一陽,一正一負。

而老子也在《道德經》中闡述了類似的宇宙觀,即「道生一,一生二,二生三,三生萬物。萬物負陰而抱陽,沖氣以為和。」

雖然古人或許並沒有正物質,暗物質,正能量、負能量這類的物理概念,沒有現在這樣的科學方式,但是他們可以從另一個角度去看待宇宙、萬物、人體、生命,可不一定比現今的人差呢。甚至可以說,現在的很多科學發現,都是在證實這些古老智慧的正確性。大家覺得呢?

好了今天就和大家分享到這裡,未解之謎,我是扶搖,我們下次再見。

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責任編輯:李梅#

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