深度長(zhǎng)文:光速為什么不能被超越？

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，因?yàn)橄鄬?duì)論的一個(gè)最基本的前提假設(shè)就是：光速是任何運(yùn)動(dòng)的速度極限，是不可能被超過(guò)的。這一假設(shè)并非愛(ài)因斯坦憑空想象，而是基于大量實(shí)驗(yàn)觀測(cè)和理論推導(dǎo)得出的必然結(jié)論。

而一旦允許超光速運(yùn)動(dòng)，那么相對(duì)論本身就被推翻了，又何談“根據(jù)相對(duì)論”呢？這種邏輯上的自洽性是物理學(xué)理論的基石。

但上述解釋肯定會(huì)讓人覺(jué)得有些“霸道不講理”，甚至有些“用結(jié)果推導(dǎo)原因”的味道。那么讓我們暫時(shí)拋開(kāi)這個(gè)邏輯循環(huán)，更深入地思考：為什么宇宙會(huì)設(shè)定這樣一個(gè)速度極限？這個(gè)極限對(duì)我們理解宇宙的本質(zhì)意味著什么？要回答這些問(wèn)題，我們需要重新審視我們對(duì)時(shí)間、空間以及它們之間關(guān)系的理解，我們需要進(jìn)行一次從日常經(jīng)驗(yàn)到宇宙本質(zhì)的思維躍遷。

自從相對(duì)論誕生以后，我們看到，時(shí)間和空間再也不是兩個(gè)毫無(wú)關(guān)系的概念了。在牛頓的經(jīng)典物理學(xué)中，時(shí)間是絕對(duì)的、均勻流逝的背景，空間是靜止的、無(wú)限延伸的舞臺(tái)，物體在這個(gè)舞臺(tái)上按照固定的法則運(yùn)動(dòng)。時(shí)間和空間就像兩個(gè)互不干涉的維度，各自獨(dú)立地存在著。

然而，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論徹底顛覆了這一觀念。時(shí)間和空間就像是焦不離孟、孟不離焦的一對(duì)結(jié)義兄弟，又像是難分難解地糾纏在一起的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。我們?cè)僖膊荒苤徽効臻g而不談時(shí)間，只談時(shí)間而不談空間，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)成為一個(gè)不可分割的整體——時(shí)空。

愛(ài)因斯坦指出，時(shí)間和空間不僅不能獨(dú)立于宇宙而存在，而且不能互相獨(dú)立。

引力不可能只使得空間彎曲而時(shí)間卻安然無(wú)恙。當(dāng)一個(gè)大質(zhì)量物體（如太陽(yáng)）彎曲它周?chē)臅r(shí)空時(shí)，它既彎曲了空間，也彎曲了時(shí)間。這種彎曲效應(yīng)已經(jīng)被無(wú)數(shù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，從水星軌道的近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)，到引力紅移，再到引力透鏡效應(yīng)，所有這些現(xiàn)象都指向同一個(gè)結(jié)論：時(shí)空是一個(gè)可以被質(zhì)量和能量彎曲的實(shí)體。

這種深刻的洞察徹底改變了我們對(duì)宇宙的看法。從此，我們多了一個(gè)新的名詞——時(shí)空。請(qǐng)注意，千萬(wàn)不要把“時(shí)空”等價(jià)于“時(shí)間和空間”的簡(jiǎn)單相加，時(shí)空就是時(shí)空，它是一個(gè)整體，就好像你不能把“牛奶”看成是“?！焙汀澳獭钡暮?jiǎn)單相加一樣。牛奶有牛奶的特性，牛和奶各有各的特性，將它們簡(jiǎn)單相加無(wú)法得到牛奶的全部特性。同樣，時(shí)空有時(shí)空的特性，時(shí)間和空間各有各的特性，將它們簡(jiǎn)單相加無(wú)法得到時(shí)空的全部特性。

這種整體性意味著什么呢？意味著我們不能再像牛頓時(shí)代那樣，把宇宙看作是一個(gè)巨大的三維舞臺(tái)，時(shí)間則是一個(gè)獨(dú)立于舞臺(tái)之外的、均勻流逝的鐘表。相反，時(shí)間和空間交織在一起，形成了一個(gè)四維的連續(xù)體。

在這個(gè)連續(xù)體中，任何事件都需要用四個(gè)坐標(biāo)來(lái)描述：三個(gè)空間坐標(biāo)和一個(gè)時(shí)間坐標(biāo)。更重要的是，不同觀察者對(duì)于時(shí)間和空間的測(cè)量結(jié)果可能會(huì)不同，但所有觀察者都會(huì)同意事件之間的“時(shí)空間隔”是絕對(duì)的。

被我這么一解釋?zhuān)抑滥汩_(kāi)始對(duì)“時(shí)空”這個(gè)詞感到疑惑了。你能想象出時(shí)間，也能想象出空間，但是你卻無(wú)法想象出時(shí)空的模樣。這很正常，因?yàn)槲覀兊闹庇X(jué)是在低速世界中形成的，而時(shí)空的概念只有在接近光速時(shí)才會(huì)變得明顯。我們的日常經(jīng)驗(yàn)建立在牛頓物理的基礎(chǔ)上，我們習(xí)慣了絕對(duì)的時(shí)間和空間，習(xí)慣了同時(shí)性的絕對(duì)性。要理解時(shí)空，我們需要進(jìn)行一次思維的跳躍，需要暫時(shí)放下我們的日常直覺(jué)，跟隨一些思維實(shí)驗(yàn)重新構(gòu)建我們的認(rèn)知框架。

請(qǐng)跟隨我來(lái)，讓我?guī)湍阍陬^腦中建立“時(shí)空”這個(gè)誕生于20世紀(jì)的偉大名詞。它是人類(lèi)對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的一次大飛躍，我將帶你踏上一段從日常經(jīng)驗(yàn)到抽象理解，再?gòu)某橄罄斫饣氐轿锢憩F(xiàn)實(shí)的驚奇之旅。

我們的故事要從一次跑步開(kāi)始講起。這個(gè)故事無(wú)所謂年份，無(wú)所謂地點(diǎn)，無(wú)所謂具體人物。為了敘述的方便，就讓我們一起去學(xué)校的操場(chǎng)跑步吧。

現(xiàn)在，讓我來(lái)計(jì)時(shí)，你來(lái)跑步。我們的規(guī)則是跑兩次：白天一次，晚上一次。你先克制一下你的疑惑，讓我們跑完再說(shuō)。

白天這次你跑了16.8秒，離達(dá)標(biāo)還差一點(diǎn)。為了晚上取得更好的成績(jī)，你努力鍛煉了一下，試圖恢復(fù)一些當(dāng)年的勇猛。晚上又跑了一次，這次你自我感覺(jué)很不錯(cuò)，覺(jué)得應(yīng)該會(huì)比白天那次跑得更好一點(diǎn)，可是我把成績(jī)一告訴你，你卻吃了一驚，怎么反而只有17.2秒了？

下面這幅示意圖可以解釋為什么你晚上狀態(tài)更好，成績(jī)卻更差了。

原因很簡(jiǎn)單：晚上視線太差，黑漆漆的你跑了一條斜線都不自知。你本應(yīng)沿著跑道的直線奔跑，但由于視線不清，你實(shí)際上跑了一條斜線，這條斜線的長(zhǎng)度顯然比直線要長(zhǎng)，所以盡管你的跑步速度可能確實(shí)比白天更快，但由于路程更長(zhǎng)，總用時(shí)反而增加了。

看了這張圖，你恍然大悟了，原來(lái)你小子讓我在晚上跑步是別有用心的，故意就是要讓我把方向跑偏。你不用生氣，為了科學(xué)，犧牲這么點(diǎn)兒自尊不要緊。現(xiàn)在我來(lái)問(wèn)你：“假設(shè)你兩次跑步的速度是一樣的，為什么晚上的用時(shí)比白天更長(zhǎng)了呢？”

你白了我一眼說(shuō)：“你這不是明知故問(wèn)嘛，晚上我方向跑偏，跑的路程更長(zhǎng)了，所以用時(shí)就更多了。”

我說(shuō)：“回答正確。用距離來(lái)解釋這個(gè)現(xiàn)象是我們最直觀、最樸素的想法。但是你知不知道，還有另外一種更抽象的解釋?zhuān)谶@個(gè)解釋中，我們不需要距離這個(gè)概念。”

你說(shuō)：“哦？什么解釋?zhuān)阏f(shuō)說(shuō)看?！?/p>

我說(shuō)：“你剛才自己也提到，運(yùn)動(dòng)是有方向的。你的運(yùn)動(dòng)速度我們可以分解為x軸方向的速度和y軸方向的速度的合成速度。假設(shè)你跑步的速度是v，白天跑步的時(shí)候，你在y軸方向的速度是vy=0，而在x軸方向的速度vx=v。但是到了晚上，你在y軸方向的速度大于零，在合成速度不變的情況下，你在x軸方向上的速度就必然小于v了。這就好像在y軸方向的速度分走了一部分你的跑步速度，你在x軸方向上運(yùn)動(dòng)的速度變慢了，所以你晚上的成績(jī)不如白天。”

你若有所思地點(diǎn)點(diǎn)頭說(shuō)：“明白了，速度的方向看來(lái)很關(guān)鍵。當(dāng)我朝著不同方向奔跑時(shí)，雖然總速度相同，但在特定方向上的分量速度卻不同，這影響了我在那個(gè)方向上的表現(xiàn)?！?/p>

千萬(wàn)別小看這個(gè)看起來(lái)更抽象一點(diǎn)的解釋?zhuān)@是我們對(duì)運(yùn)動(dòng)本質(zhì)認(rèn)識(shí)上的一次大飛躍。我們認(rèn)識(shí)到，任何一個(gè)物體在空間中的運(yùn)動(dòng)速度，都可以分解為在互相垂直的三個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)的合成。

一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度v是由它在x、y、z三個(gè)軸方向上的速度的合成。如果總速度恒定的話，其中一個(gè)方向上的速度增大，另外兩個(gè)方向上的合成速度就必然減小，就好像速度是被切成三塊的蛋糕，你可以隨便怎么切這三塊，但是蛋糕的總大小不會(huì)改變。這x、y、z三個(gè)方向，物理學(xué)家用了一個(gè)聽(tīng)起來(lái)很“拉風(fēng)”的詞來(lái)描述，那就是“維度”。我前面所說(shuō)的概念如果讓物理學(xué)家來(lái)說(shuō)的話，他們就會(huì)說(shuō)：“物體在三維空間中的運(yùn)動(dòng)可以分解為在三個(gè)維度上的運(yùn)動(dòng)合成”。這種物理學(xué)描述方式聽(tīng)起來(lái)很拉風(fēng)，但其實(shí)意思跟我們前面用方向來(lái)表述是一樣的。

但這個(gè)認(rèn)識(shí)還停留在經(jīng)典物理學(xué)的范疇內(nèi)。在經(jīng)典物理學(xué)中，空間是三維的，時(shí)間是獨(dú)立的一維，時(shí)間和空間是分開(kāi)的。運(yùn)動(dòng)只在空間中發(fā)生，時(shí)間只是記錄運(yùn)動(dòng)過(guò)程的參數(shù)。然而，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論告訴我們，這種分離只是低速情況下的近似，當(dāng)速度接近光速時(shí)，時(shí)間和空間必須被統(tǒng)一考慮。

下面又該愛(ài)因斯坦登場(chǎng)了。愛(ài)因斯坦向我們大聲宣布了一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)，他說(shuō)：“這個(gè)宇宙中任何物體的運(yùn)動(dòng)速度都是光速c。對(duì)，沒(méi)錯(cuò)，你我的速度是c，太陽(yáng)、月亮、星星，還有光本身，我們的運(yùn)動(dòng)速度都是光速c。只不過(guò)這個(gè)速度不是在三維空間中的速度，而是在‘時(shí)空’中的速度。除了空間的三個(gè)維度以外，我們必須再增加一個(gè)維度，這個(gè)維度就是時(shí)間。多了個(gè)時(shí)間維度后，空間就不再是空間，時(shí)間也不再是時(shí)間，而是糾纏在一起成為時(shí)空。時(shí)間空間是一個(gè)整體，我們每個(gè)人都是生活在這樣一個(gè)四維時(shí)空中，我們每個(gè)人在時(shí)空中運(yùn)動(dòng)的速度都恒定為c，永遠(yuǎn)不會(huì)快一丁點(diǎn)兒，也不會(huì)慢一丁點(diǎn)兒。”

這個(gè)發(fā)現(xiàn)實(shí)在是太讓人震驚了。如果我們把愛(ài)因斯坦的這個(gè)發(fā)現(xiàn)畫(huà)成一個(gè)簡(jiǎn)單的示意圖的話，就會(huì)是下面這個(gè)樣子：想象一個(gè)二維坐標(biāo)系，橫軸代表空間（為了簡(jiǎn)化，我們只考慮一維空間），縱軸代表時(shí)間。

任何物體在這個(gè)時(shí)空?qǐng)D中的運(yùn)動(dòng)軌跡都是一條線，這條線的斜率代表了物體在空間中的速度。斜率為零表示物體在空間中靜止（只在時(shí)間中運(yùn)動(dòng)），斜率為無(wú)窮大表示物體以無(wú)限大速度運(yùn)動(dòng)（這實(shí)際上不可能），斜率為1（如果采用自然單位制，c=1）表示物體以光速運(yùn)動(dòng)。

現(xiàn)在關(guān)鍵來(lái)了：在時(shí)空中，物體的“速度”不是這條線的斜率，而是這條線本身的“長(zhǎng)度”除以“時(shí)間”（這里的“長(zhǎng)度”是四維時(shí)空中的“長(zhǎng)度”，稱(chēng)為“原時(shí)”）。愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)，無(wú)論物體如何運(yùn)動(dòng)，它在四維時(shí)空中的“速度”（更準(zhǔn)確地說(shuō)，是四維速度的模）總是等于光速c。

這意味著什么？這意味著我們之前關(guān)于速度分解的認(rèn)識(shí)需要被擴(kuò)展到四維。在三維空間中，我們把速度分解為三個(gè)空間方向的分量；在四維時(shí)空中，我們需要把速度分解為三個(gè)空間方向和一個(gè)時(shí)間方向的分量。而且，這四個(gè)分量的平方和（采用適當(dāng)?shù)姆?hào)約定）總是等于光速c的平方。

用數(shù)學(xué)公式表示就是：c2 = (空間速度分量)2 + (時(shí)間速度分量)2（這里忽略了負(fù)號(hào)問(wèn)題，實(shí)際上在閔可夫斯基時(shí)空中，四維速度的模方是-c2）。

你是不是已經(jīng)在頭腦中模模糊糊地建立起了時(shí)空概念了呢？一旦我們明白了時(shí)空的含義，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，任何物體的運(yùn)動(dòng)速度不再是把蛋糕切成三塊了，而必須切成四塊，蛋糕的總大小永遠(yuǎn)恒定為c。

這是一個(gè)如此簡(jiǎn)潔、優(yōu)美而深刻的發(fā)現(xiàn)，這是人類(lèi)對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的一次飛躍。每當(dāng)我想起它，總是一次又一次地被深深震撼。用這個(gè)簡(jiǎn)潔而深刻的思想來(lái)解釋狹義相對(duì)論中關(guān)于時(shí)間和速度的關(guān)系，就成了天經(jīng)地義的事情：物體在空間中的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)分走在時(shí)間中的運(yùn)動(dòng)速度，空間中運(yùn)動(dòng)得越快，在時(shí)間中就越慢。時(shí)間空間是一個(gè)密不可分的整體，任何物體都是在時(shí)空中做著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，時(shí)間和空間是互相垂直的兩個(gè)維度。運(yùn)用這個(gè)思想，就可以用普通的速度合成公式極其簡(jiǎn)單地推導(dǎo)出相對(duì)論因子。

具體來(lái)說(shuō)，如果我們把光速c看作是在時(shí)空中運(yùn)動(dòng)的總速度，那么當(dāng)物體在空間中靜止時(shí)，它的全部速度都在時(shí)間方向上，這時(shí)時(shí)間流逝得最快。當(dāng)物體在空間中運(yùn)動(dòng)時(shí)，一部分速度被分配到空間方向上，時(shí)間方向上的速度就會(huì)減小，這意味著時(shí)間流逝變慢。這就是時(shí)間膨脹效應(yīng)。

同樣地，空間也會(huì)受到影響。當(dāng)一個(gè)物體在空間中運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿著運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度會(huì)縮短，這就是長(zhǎng)度收縮效應(yīng)。時(shí)間和空間不再是絕對(duì)的，而是相對(duì)的，它們依賴于觀察者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

這個(gè)思想還蘊(yùn)含著這樣一個(gè)顯而易見(jiàn)的事實(shí)：物體在空間中的運(yùn)動(dòng)速度有一個(gè)極限，那就是光速c。我們不再需要用眼花繚亂的質(zhì)能公式和牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律去聯(lián)合解釋為什么光速是極限，這個(gè)時(shí)空運(yùn)動(dòng)的思想簡(jiǎn)潔而有力地告訴我們：假設(shè)物體的運(yùn)動(dòng)速度完全從時(shí)間這個(gè)維度中轉(zhuǎn)移到空間中，那么物體在空間中的運(yùn)動(dòng)速度就達(dá)到了最大速度c。

換句話說(shuō)，如果一個(gè)物體將其在時(shí)空中全部的速度都分配給了空間運(yùn)動(dòng)，那么它在空間中的速度就是光速c，而它在時(shí)間中的速度則為零。這意味著什么呢？

以光速在空間中運(yùn)動(dòng)的事物，在時(shí)間中就停止運(yùn)動(dòng)了。所以，光是不會(huì)變老的，從宇宙大爆炸中誕生出來(lái)的光子仍然是過(guò)去的樣子，在光速運(yùn)動(dòng)中，沒(méi)有一丁點(diǎn)兒時(shí)間的流逝，時(shí)間真的停止了?，F(xiàn)代的相對(duì)論學(xué)家認(rèn)為，光速c很可能是我們這個(gè)宇宙時(shí)空的一個(gè)幾何性質(zhì)，就像圓周率是π，它是一種數(shù)學(xué)性質(zhì)，跟物理性質(zhì)無(wú)關(guān)。光速c是連接空間和時(shí)間的比例常數(shù)，它決定了空間和時(shí)間如何相互轉(zhuǎn)換。

這個(gè)解釋不僅簡(jiǎn)潔，而且深刻。它告訴我們，光速極限不是某種外部強(qiáng)加的限制，而是時(shí)空內(nèi)在結(jié)構(gòu)的必然結(jié)果。就像在一個(gè)固定的預(yù)算下，你分配給A項(xiàng)目的資金越多，留給B項(xiàng)目的資金就越少，當(dāng)所有資金都分配給A項(xiàng)目時(shí)，B項(xiàng)目就沒(méi)有資金了。同樣，在固定的時(shí)空速度c下，你分配給空間運(yùn)動(dòng)的速度越多，留給時(shí)間流逝的速度就越少，當(dāng)所有速度都分配給空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，時(shí)間流逝就停止了，這時(shí)空間速度達(dá)到了最大值c。

從此，我們不再分開(kāi)談?wù)摃r(shí)間的流逝和空間中運(yùn)動(dòng)的速度，只要是運(yùn)動(dòng)，就是在時(shí)空中的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)你進(jìn)行百米沖刺的時(shí)候，你我在時(shí)空中進(jìn)行著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，空間發(fā)生變化的同時(shí)，時(shí)間也一定會(huì)發(fā)生變化?？磥?lái)，我們經(jīng)常在科幻小說(shuō)中看到的“時(shí)空穿梭”其實(shí)一點(diǎn)兒都不稀奇，你大可以理直氣壯地宣布：我以百米沖刺的速度在時(shí)空中穿梭，我們每個(gè)人每時(shí)每刻都在時(shí)空中穿梭。

你也可以理直氣壯地宣布：我離一秒鐘前的自己距離30萬(wàn)千米。這真是一個(gè)遙遠(yuǎn)的距離啊，如果你和你的愛(ài)人錯(cuò)開(kāi)了一秒鐘，那么你要不停地步行九年半才能追上你的愛(ài)人。我們都是生活在低速世界中的生物，我們?cè)诳臻g的三個(gè)維度中能達(dá)到的速度和光速相比實(shí)在是小得可憐，這才會(huì)讓我們產(chǎn)生時(shí)間和空間這兩個(gè)完全不同的概念。

如果我們想象宇宙中有一種日常生活的速度都是接近光速運(yùn)動(dòng)的智慧生命，那么在那些智慧生命的概念中，將不再區(qū)分時(shí)間和空間，在它們的感覺(jué)當(dāng)中，時(shí)間和空間只不過(guò)是不同的方向而已，他們看狹義相對(duì)論的各種效應(yīng)都會(huì)像我們看太陽(yáng)的東升西落和大自然的花開(kāi)花落一樣平常。在相對(duì)論學(xué)家的眼里，時(shí)空才是我們這個(gè)宇宙的本質(zhì)。請(qǐng)你務(wù)必在頭腦中牢牢地建立時(shí)空這個(gè)概念，牢牢地記住沒(méi)有單純的空間運(yùn)動(dòng)，這對(duì)于理解我們后面要講的東西至關(guān)重要。

其實(shí)，我們?cè)谌粘Ｉ钪性缇鸵呀?jīng)有了四維時(shí)空的概念。不是嗎？回憶一下你和朋友約會(huì)是怎么約的?！拔覀?cè)诶系胤剑ㄈ嗣駨V場(chǎng)噴水池旁）見(jiàn)”，只是這么一個(gè)空間坐標(biāo)夠嗎？如果就這么一句話的話，你們倆多半還是見(jiàn)不了面，你還得再加一句“老時(shí)間（晚上七點(diǎn)）”，這樣你們才能確保雙方達(dá)成了一個(gè)準(zhǔn)確的協(xié)議。也就是說(shuō)，一個(gè)約會(huì)的事件在時(shí)空中的坐標(biāo)必須包含四個(gè)維度的信息：空間的三個(gè)維度加上時(shí)間的一個(gè)維度。

在我們低速的地球世界中，似乎“老時(shí)間老地點(diǎn)”這句話已經(jīng)能確保你和朋友見(jiàn)面了。因?yàn)樵诘厍虺叨壬?，時(shí)間同步問(wèn)題不嚴(yán)重，我們默認(rèn)使用的是同一套時(shí)間系統(tǒng)（時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換也是相對(duì)簡(jiǎn)單的），空間距離也足夠小，以至于信號(hào)傳遞的時(shí)間延遲可以忽略不計(jì)（對(duì)于日常約會(huì)來(lái)說(shuō)，納秒級(jí)的時(shí)間差異可以忽略）。

但是，如果我們到了銀河聯(lián)邦的萊因哈特時(shí)代（什么？你不知道銀河聯(lián)邦和萊因哈特是誰(shuí)？那楊威利也不知道嗎？拜托，《銀河英雄傳說(shuō)》怎么能沒(méi)看過(guò)？我不管了，凡是不看“銀英傳”的人，我不照顧了，默認(rèn)當(dāng)大家都看過(guò)的，本人是“銀英”迷），在銀河帝國(guó)時(shí)代，如果只是這么一句約會(huì)的口頭禪很可能就要犯大錯(cuò)了，你和朋友多半永遠(yuǎn)也見(jiàn)不著面了。

因?yàn)闆](méi)有設(shè)定統(tǒng)一的時(shí)空坐標(biāo)參考系，那可真就是差一秒就差十萬(wàn)八千里還多了。在星際尺度上，光速有限性帶來(lái)的時(shí)間延遲變得不可忽略，同時(shí)性也變得相對(duì)了。兩個(gè)人對(duì)“現(xiàn)在”的理解可能完全不同，取決于他們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和所處的引力場(chǎng)。如果不建立一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)空坐標(biāo)系，不指定參考系，那么“晚上七點(diǎn)”對(duì)兩個(gè)人來(lái)說(shuō)可能意味著完全不同的時(shí)刻。

不過(guò)，在時(shí)空的四個(gè)維度中，時(shí)間這個(gè)維度有一點(diǎn)特殊性，那就是你只能在時(shí)間這個(gè)維度中朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，而空間的三個(gè)維度可以朝正反兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。在空間中，你可以向前走，也可以向后走；可以向左走，也可以向右走；可以向上走，也可以向下走。

但在時(shí)間中，你只能從過(guò)去走向未來(lái)，不能從未來(lái)走向過(guò)去（至少在我們目前的物理學(xué)理解中是這樣）。這種不對(duì)稱(chēng)性是物理學(xué)中的一個(gè)深層問(wèn)題，與熱力學(xué)第二定律和宇宙的初始條件有關(guān)。

本文主要講的是時(shí)間旅行、星際殖民和星際貿(mào)易這三件有趣的事情。但是請(qǐng)各位讀者千萬(wàn)注意，我絕不是在創(chuàng)作科幻小說(shuō)，我要從科學(xué)的角度去幫你分析和看待以上三件科幻小說(shuō)中最常出現(xiàn)的元素，幫你提高以后欣賞科幻小說(shuō)的能力，幫你找出科幻小說(shuō)和幻想小說(shuō)的區(qū)別。

讓我們先從最讓你感到激動(dòng)的時(shí)間旅行開(kāi)始說(shuō)起吧。

現(xiàn)在這年頭，穿越類(lèi)的小說(shuō)真多，儼然已經(jīng)成為各大文學(xué)網(wǎng)站和影視劇的一個(gè)大類(lèi)，各種各樣的穿越手法真是五花八門(mén)，令人眼花繚亂，不過(guò)那種“月光寶盒”式的無(wú)厘頭穿越不在我們今天討論范圍之列。偶爾你也會(huì)看到一些對(duì)穿越行為的“科學(xué)原理”的描述，其中最多的是說(shuō)“根據(jù)相對(duì)論，只要速度能超過(guò)光速，我們就可以回到過(guò)去”。

各位，以后凡是看到這種利用超光速穿越的小說(shuō)，可以立即定義為“科盲幻想小說(shuō)”，簡(jiǎn)稱(chēng)“盲想小說(shuō)”。這種“根據(jù)相對(duì)論，超光速就能穿越”的科學(xué)原理簡(jiǎn)直自相矛盾得一塌糊涂。相對(duì)論的一個(gè)最基本的原理，就是光速是任何運(yùn)動(dòng)的速度極限，是不可能被超過(guò)的，而一旦允許超光速運(yùn)動(dòng)，那么相對(duì)論本身就被推翻了，又何談“根據(jù)相對(duì)論”呢？這是一個(gè)顯而易見(jiàn)的自相矛盾，那么多的“盲想小說(shuō)家”把這個(gè)奉為至寶——但凡穿越，必超光速，實(shí)在是讓我異常驚訝。

那我們來(lái)了解一下，真正的物理學(xué)家研究的時(shí)間旅行到底是一些什么樣的科學(xué)原理和依據(jù)吧。

時(shí)間旅行是廣義相對(duì)論研究的課題，目前全世界確實(shí)有很多嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)家在探討這方面的可能性。根據(jù)廣義相對(duì)論，引力會(huì)使時(shí)空彎曲，引力越強(qiáng)，則時(shí)空的彎曲程度越大。也就是說(shuō)，根據(jù)廣義相對(duì)論的這個(gè)原理，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)時(shí)空不是平坦的，時(shí)空是有形狀的。

我知道我這么說(shuō)還是讓你感到不太明白，那么我就來(lái)打一些粗糙的比喻來(lái)幫助你理解。我們首先把時(shí)空想象成一張紙，我們?cè)跁r(shí)空中運(yùn)動(dòng)，就好似沿著紙面運(yùn)動(dòng)，但是請(qǐng)注意一點(diǎn)，如果這張“時(shí)空紙”延伸的方向表示時(shí)間這個(gè)維度的話，那么我們只能朝著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闀r(shí)間維是只能朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的，這是時(shí)間維的物理性狀。

但是請(qǐng)千萬(wàn)注意一點(diǎn)，在愛(ài)因斯坦的時(shí)空觀里，這張紙是不平坦的，有起伏，有褶皺，我們?cè)凇皶r(shí)空紙”上的運(yùn)動(dòng)就像在崎嶇不平的山路上走路一樣，是高高低低的。

現(xiàn)在假設(shè)我們?cè)谝粋€(gè)平坦的時(shí)空中，上午8:00出發(fā)，從時(shí)空的一頭運(yùn)動(dòng)到另外一頭，到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)候，剛好是上午9:00（注意，前面我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)，任何物體在時(shí)空中運(yùn)動(dòng)的速度都是光速，所以，在這個(gè)比喻中，你就不要再問(wèn)我們的運(yùn)動(dòng)速度是多少這樣的傻問(wèn)題了）。

現(xiàn)在再假設(shè)我們經(jīng)過(guò)的這段時(shí)空被某種力量彎曲了，那么我們達(dá)到終點(diǎn)的時(shí)候，會(huì)變成上午8:30；如果彎曲的更厲害一點(diǎn)，我們就會(huì)在8:10分到達(dá)終點(diǎn)。

現(xiàn)在重點(diǎn)來(lái)了。如果時(shí)空這張紙被彎曲成了一個(gè)莫比烏斯帶的形狀，頭尾相連了起來(lái)，你就有可能在7:50達(dá)到終點(diǎn)。也就是說(shuō)你沿著彎曲的時(shí)空走了一圈回來(lái)以后，發(fā)現(xiàn)到達(dá)的時(shí)間比你出發(fā)的時(shí)間竟然還早。這意味著你回到了過(guò)去。

因此，在廣義相對(duì)論中，時(shí)間旅行的科學(xué)原理是通過(guò)一個(gè)時(shí)空的圈環(huán)回到過(guò)去，這個(gè)時(shí)空圈環(huán)在《時(shí)間簡(jiǎn)史》這本書(shū)中被霍金稱(chēng)為“類(lèi)時(shí)閉合曲線”（有點(diǎn)拗口，我更喜歡我翻譯的“時(shí)空圈環(huán)”）。愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論是不允許時(shí)間旅行的，等到廣義相對(duì)論剛剛誕生的時(shí)候，愛(ài)因斯坦也不認(rèn)為時(shí)空能彎曲成一個(gè)圈環(huán)。直到1949年，他的好朋友——大數(shù)學(xué)家哥德?tīng)栐趶V義相對(duì)論方程中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)解，這個(gè)解居然允許宇宙中這種時(shí)空圈環(huán)存在。愛(ài)因斯坦當(dāng)時(shí)就震驚了，但隨后他就意識(shí)到這個(gè)時(shí)空圈環(huán)正是自己和助手羅森一起發(fā)現(xiàn)的“蟲(chóng)洞”的某種特性。

所以，靠譜一點(diǎn)的時(shí)空穿梭原理一般都要借助蟲(chóng)洞來(lái)完成，以后看穿越小說(shuō)記得先翻翻，有沒(méi)有提到愛(ài)因斯坦—羅森橋或者蟲(chóng)洞什么的。

非常抱歉，前面出現(xiàn)了一個(gè)讓你莫名其妙的名詞——莫比烏斯帶。不是我故意不解釋?zhuān)沁@個(gè)東西實(shí)在是太迷人了，我非得另起一段單獨(dú)講講才覺(jué)得過(guò)癮呢。

莫比烏斯帶，也經(jīng)常被叫作魔比斯環(huán)，或者梅比烏斯帶、麥比烏斯帶等等，都是翻譯帶來(lái)的麻煩，英文名稱(chēng)是Mobius Strip。這是諸多科幻小說(shuō)、科幻電影經(jīng)常出現(xiàn)的一個(gè)神奇事物，它往往象征著時(shí)空穿梭。以它的發(fā)現(xiàn)者莫比烏斯命名，到現(xiàn)在也快有兩百年了。

看到?jīng)]？上面這個(gè)就是莫比烏斯帶，其實(shí)就是把一張紙條的一頭擰半圈然后和另一頭粘起來(lái)，形成一個(gè)圈圈。但是你千萬(wàn)千萬(wàn)不要小看這個(gè)圈圈，這個(gè)圈圈有著許許多多迷人的特性。如果你在這個(gè)圈圈上跑步，你就可以一直往前跑，不用翻越任何邊界而跑過(guò)所有的面。如果你拿一只毛筆，沿著紙面只用一筆就可以把顏色涂滿整個(gè)紙帶。這個(gè)圈圈和我們平常認(rèn)識(shí)的任何像手鐲這樣的圈圈不同，這個(gè)莫比烏斯帶只有一個(gè)面，如果你沿著手鐲表面的中線一刀剪下去，那么手鐲就會(huì)一分為二成為兩個(gè)各自獨(dú)立的手鐲。

但是神奇的是，如果你同樣沿著莫比烏斯帶的中線剪一圈，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)莫比烏斯帶不會(huì)一分為二，而是會(huì)成為一個(gè)更大的圈圈。然后你再沿著這個(gè)圈圈的中線剪開(kāi)，你會(huì)神奇地發(fā)現(xiàn)，這次剪出了互相嵌套在一起的兩個(gè)圈圈。然后把兩個(gè)圈圈再各自沿著中線剪開(kāi)，又會(huì)變成互相嵌套的四個(gè)圈圈。

這么剪下去永無(wú)止境，最后圈圈套圈圈復(fù)雜得可以把你搞瘋掉。你是不是很有沖動(dòng)去試試看了？別忙，還有更有意思的特性。

首先來(lái)跟我認(rèn)識(shí)一下所謂自然界中的“左右手系”對(duì)稱(chēng)。想一下左右兩只手套，這兩只手套你怎么看它都像是對(duì)稱(chēng)的，但問(wèn)題是，如果你不把手套在空間中翻一個(gè)面的話，你永遠(yuǎn)也無(wú)法把兩只左右手套完全重合地上下疊在一起，就好像你怎么也不能把左手套在不翻過(guò)一面的情況下戴進(jìn)自己的右手中。不過(guò)，如果你讓一只左手套沿著莫比烏斯帶轉(zhuǎn)剛好一圈（不是兩圈），這只手套就會(huì)翻過(guò)一面成為一只右手套，但是請(qǐng)千萬(wàn)記住它的神奇之處就在于：如果手套有感覺(jué)的話，它根本不會(huì)發(fā)現(xiàn)自己其實(shí)被翻過(guò)了一個(gè)面，在它的感覺(jué)中，它只是沿著一個(gè)面不停地運(yùn)動(dòng)，不知怎么的就從左手系變成了右手系，再運(yùn)動(dòng)一圈又變回了左手系。真是要命的感覺(jué)。

伽莫夫?qū)懙闹目破战?jīng)典《從1到無(wú)窮大》中就說(shuō)，如果類(lèi)似莫比烏斯帶這樣的事情也能發(fā)生在三維空間中，我們的鞋子制造商就會(huì)大為欣喜，他們只要生產(chǎn)左腳的鞋子，然后通過(guò)莫比烏斯空間傳送帶轉(zhuǎn)一圈回來(lái)，就成了右腳的鞋子，真是爽死了。而一個(gè)人如果上了這個(gè)莫比烏斯空間傳送帶，轉(zhuǎn)一圈回來(lái)則發(fā)現(xiàn)自己的心臟跑到右邊去了，這就不爽了。

但問(wèn)題是，我們很容易想象兩維的紙片做成的莫比烏斯帶，那到底有沒(méi)有三維的物體形成像莫比烏斯帶這樣神奇的左右手系互轉(zhuǎn)的形狀呢？答案是有的。1882年德國(guó)數(shù)學(xué)家克萊因（Klein,1849-1926）找到了一種以他的名字命名的模型，叫作“克萊因瓶”。

瞧瞧，就是這種極其怪異的瓶子（但這僅僅是克萊因瓶的近似樣子，真正的克萊因瓶是沒(méi)法直接做出來(lái)的，因?yàn)檎嬲目巳R因瓶是不會(huì)互相穿過(guò)的，這需要一點(diǎn)空間扭曲的想象力）。你盯著它看3分鐘，想象你在這個(gè)瓶子的表面跑步的情景，我保證你會(huì)越看越神奇，越看越覺(jué)得不可思議，直到邏輯徹底混亂為止。你想象一下，如果時(shí)空扭曲成這種神奇的形狀，那么你就完全有可能坐著宇宙飛船從21世紀(jì)出發(fā)，到19世紀(jì)返回；穿越了一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，如果繼續(xù)往前又會(huì)返回21世紀(jì)。

太神奇了，物理學(xué)家居然真的給他們搞出了一套回到過(guò)去的理論。但是很快，人們就發(fā)現(xiàn)，如果允許回到過(guò)去的話，會(huì)產(chǎn)生一些邏輯上的悖論，或者說(shuō)一些怪圈。比如最著名的“祖母悖論”，你可能早已耳熟能詳了，就是你如果回到過(guò)去殺死了你的祖母，那么你祖母既然死了，你又怎么能存在？你不存在了又怎么能回去殺死你的祖母呢？我總覺(jué)得這個(gè)故事寫(xiě)得拗口不已，完全沒(méi)必要這么復(fù)雜的嘛，簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)就是如果你回到過(guò)去殺死以前的自己的話，又怎么能有后面的你回到過(guò)去自殺呢。

總之，這樣的祖母悖論型的邏輯悖論我們隨便就能想出很多很多。有一個(gè)最變態(tài)的悖論說(shuō)的是，你在未來(lái)給自己做了變性手術(shù)，然后回去找到自己，和原來(lái)的自己生下了自己。我真服了想出這個(gè)邏輯悖論的“淫”（人）。

這些悖論又如何解決呢？物理學(xué)家們研究廣義相對(duì)論，確實(shí)用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)方法論證出了時(shí)空圈環(huán)的可能性，但是祖母悖論又顯然在挑戰(zhàn)我們的常識(shí)，沒(méi)有人能接受祖母（祖父）悖論會(huì)真的發(fā)生。

現(xiàn)代的物理學(xué)家們?yōu)榇藸?zhēng)論不休，想出了各種各樣的解決方案來(lái)避免邏輯悖論的發(fā)生，有代表性的解決方案有這么幾種：

第一種，叫作自由意志喪失說(shuō)。物理學(xué)家說(shuō)所有該發(fā)生的歷史都已經(jīng)發(fā)生了，你不可能改變這個(gè)歷史，所以一旦你回到過(guò)去，你就會(huì)喪失自由意志，你完全被歷史所控制，你無(wú)法改變?nèi)魏螝v史的一丁點(diǎn)。你回到過(guò)去殺死祖母的嘗試注定會(huì)失敗，可能是因?yàn)闃尶?，可能是因?yàn)槟阃蝗皇周?，可能是因?yàn)楦鞣N巧合。總之，歷史會(huì)自我修正，確保不發(fā)生矛盾。

第二種，叫做時(shí)空交錯(cuò)說(shuō)。物理學(xué)家說(shuō)你是可以回到過(guò)去，但是你回到的那個(gè)時(shí)空和真實(shí)的歷史時(shí)空是平行糾纏在一起的，但永遠(yuǎn)不可能相交，你可以看見(jiàn)歷史，但不能影響歷史。這個(gè)我聽(tīng)懂了，不就是說(shuō)“只能看，不能摸”嘛。你就像一個(gè)幽靈，可以觀察過(guò)去，但不能與過(guò)去互動(dòng)。

第三種，叫做多歷史說(shuō)。這個(gè)理論首先是由一個(gè)叫費(fèi)曼（Feynman，1918—1988）的美國(guó)物理學(xué)家提出來(lái)的，他說(shuō)歷史不止有一個(gè)，你可以回去殺死你的祖母，你也可以回去干任何事情，甚至殺死羅斯福讓希特勒取得勝利，什么都可以干。但是請(qǐng)記住，你影響的那個(gè)歷史和我們這個(gè)世界的歷史不是同一個(gè)。

換句話說(shuō)，當(dāng)你干下了任何改變歷史的事情時(shí)，世界就分裂成了兩個(gè)世界，在我這個(gè)世界中希特勒倒臺(tái)了，在你那個(gè)世界中希特勒最后成了全世界的偶像。說(shuō)老實(shí)話，這個(gè)理論真夠瘋狂的，為了讓時(shí)間旅行合理，動(dòng)不動(dòng)就克隆出無(wú)數(shù)個(gè)世界出來(lái)。但恰恰是最后這個(gè)看起來(lái)最瘋狂的理論，卻得到了最多物理學(xué)家的支持，包括像霍金這樣的大科學(xué)家也支持該理論（霍金《大設(shè)計(jì)》）。這就是現(xiàn)在大熱的“平行宇宙”說(shuō)。

難道物理學(xué)家都瘋了嗎？這世界有這么瘋狂嗎，怎么會(huì)去相信聽(tīng)起來(lái)如此不靠譜的一個(gè)理論呢？這是有原因的。因?yàn)樵谶^(guò)去幾十年中，隨著物理學(xué)家們對(duì)量子物理的深入研究——所謂的量子物理，就是研究比針尖還小幾萬(wàn)萬(wàn)萬(wàn)（至少還得打好幾個(gè)萬(wàn)）億倍的基本粒子的行為的物理學(xué)。物理學(xué)家們?cè)絹?lái)越發(fā)現(xiàn)，這個(gè)世界真是不可思議，很多微觀世界的現(xiàn)象只能用一些聽(tīng)起來(lái)很唯心的、很過(guò)分的、很瘋狂的理論去解釋?zhuān)駝t如果按常理的話怎么也說(shuō)不通，包括這個(gè)多歷史的現(xiàn)象似乎在微觀世界中每時(shí)每刻都在發(fā)生著。

量子力學(xué)中的“多世界詮釋”認(rèn)為，每當(dāng)一個(gè)量子系統(tǒng)面臨選擇時(shí)，宇宙就會(huì)分裂成多個(gè)版本，每個(gè)版本對(duì)應(yīng)一個(gè)可能的結(jié)果。雖然這個(gè)詮釋聽(tīng)起來(lái)很瘋狂，但它能干凈利落地解決量子力學(xué)中的測(cè)量問(wèn)題，而且沒(méi)有任何違背已知物理定律的地方。如果量子力學(xué)層面的多世界是真實(shí)的，那么在宏觀層面也可能存在類(lèi)似的現(xiàn)象，這就為時(shí)間旅行中的平行宇宙解釋提供了理論基礎(chǔ)。

你可能也看出來(lái)了，真要想時(shí)間旅行，以我們?nèi)祟?lèi)現(xiàn)在的技術(shù)是不可能達(dá)到的。要扭曲時(shí)空就必須要有巨大的引力，產(chǎn)生引力就要有巨大的質(zhì)量，而質(zhì)量和能量又是可以互相轉(zhuǎn)換的，所以歸根到底要有巨大的能量。

日裔美籍著名的物理學(xué)家和科普作家加來(lái)道雄在他的《不可能的物理學(xué)》中曾經(jīng)做了一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算，說(shuō)：“如果我們能把太陽(yáng)一天放出的能量全部采集下來(lái)的話，可以打開(kāi)一個(gè)只有幾納米大小的蟲(chóng)洞，這個(gè)蟲(chóng)洞最多只能允許把你分解成無(wú)數(shù)的原子通過(guò)后，再在另外一頭組裝起來(lái)?！边@個(gè)能量大約是多大呢？太陽(yáng)24小時(shí)放出的能量大約是10^28千瓦時(shí)，2015年全球消耗的能量大約是10^14千瓦時(shí)，兩者相差了10^14倍，也就是100萬(wàn)億倍，換句話說(shuō)，太陽(yáng)一天放出的能量就夠地球使用100萬(wàn)億年，嗚呼，看來(lái)真是難啊。

但問(wèn)題還不止于此。根據(jù)廣義相對(duì)論，要維持一個(gè)蟲(chóng)洞開(kāi)放，防止它迅速坍塌，還需要一種具有負(fù)能量的奇異物質(zhì)。

這種物質(zhì)的壓強(qiáng)是負(fù)的，會(huì)產(chǎn)生反引力效應(yīng)，對(duì)抗蟲(chóng)洞自身的引力坍塌。雖然量子力學(xué)允許在微觀尺度上存在負(fù)能量密度（卡西米爾效應(yīng)），但要達(dá)到宏觀尺度并足以維持一個(gè)可穿越蟲(chóng)洞，目前看來(lái)幾乎不可能。

但你可能也會(huì)跟我一樣想到這樣一個(gè)問(wèn)題：我們現(xiàn)在是沒(méi)有能力制造時(shí)間機(jī)器，但是未來(lái)人呢？如果在遙遠(yuǎn)遙遠(yuǎn)的未來(lái)有人造出了時(shí)間機(jī)器，那么那個(gè)人就有可能乘坐時(shí)間機(jī)器，回到我們或者我們以前的時(shí)代。但是為什么我們從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)這樣的未來(lái)人呢？歷史上也從未記載有未來(lái)人光臨。假設(shè)未來(lái)無(wú)限遠(yuǎn)的話，假設(shè)時(shí)間機(jī)器確實(shí)可以造出來(lái)的話，那么概率再小也應(yīng)該有未來(lái)人回來(lái)了啊。

有這個(gè)想法的人還真不少呢。2005年，為了慶祝國(guó)際物理年，同時(shí)也是為了慶祝相對(duì)論誕生100周年，美國(guó)麻省理工學(xué)院舉辦了一場(chǎng)“時(shí)間旅行者大會(huì)”，舉辦方鄭重地在報(bào)紙上刊登廣告，邀請(qǐng)未來(lái)的時(shí)間旅行者光臨會(huì)場(chǎng)，并且攜帶未來(lái)的物品作為證據(jù)。大會(huì)開(kāi)了一天，確實(shí)來(lái)了很多“旅行者”，可惜沒(méi)有一個(gè)能讓人相信是“時(shí)間旅行者”。這些旅行者都辯稱(chēng)時(shí)間旅行只能光著屁股旅行，就像施瓦辛格扮演的終結(jié)者那樣，所以沒(méi)有信物。各位親愛(ài)的讀者，這件事，你們相信還是不相信呢？

這個(gè)“未來(lái)人悖論”有兩種可能的解釋?zhuān)阂皇菚r(shí)間旅行根本不可能，無(wú)論技術(shù)多么先進(jìn)；二是時(shí)間旅行可能，但有某種機(jī)制防止時(shí)間旅行者干擾歷史，或者時(shí)間旅行只能前往時(shí)間機(jī)器發(fā)明之后的時(shí)代，不能前往更早的時(shí)代。

好了，關(guān)于時(shí)間旅行的話題我們就聊到這里。這個(gè)話題其實(shí)蠻有趣的，我建議你把我前面說(shuō)的那些好好地看上三五遍，然后記下來(lái)，和朋友喝茶吃飯聊天的時(shí)候用自己的語(yǔ)言復(fù)述一遍，保證能讓你大放異彩。本人就是經(jīng)常這樣放放異彩的，結(jié)局往往是話講完了，菜也被別人吃完了。

講完了時(shí)間旅行，我們?cè)搧?lái)說(shuō)說(shuō)同星際殖民有關(guān)的話題了。在《銀河英雄傳說(shuō)》中，自由行星同盟的國(guó)父海尼森遠(yuǎn)征兩萬(wàn)光年，去尋找適合人類(lèi)居住的外星球。那么真正的星際旅行可能嗎？會(huì)遇到什么樣的事情？如果我們真的能在幾十甚至幾百光年（幾萬(wàn)光年我是不敢想的）的范圍內(nèi)建立第二個(gè)、第三個(gè)地球，我們這些星際殖民者的日常生活和時(shí)空觀念在相對(duì)論的理論下又該是一個(gè)怎樣的情景呢？

這類(lèi)題材的科幻小說(shuō)也不少，包括著名的《銀河英雄傳說(shuō)》，但是小說(shuō)中的很多事情都是不可能真實(shí)發(fā)生的，真實(shí)的世界可能會(huì)令人非常沮喪。讓我們先從一堂令人沮喪的算術(shù)課開(kāi)始這個(gè)話題吧。

如果我們要到太陽(yáng)系以外的地方去殖民，首先我們至少要飛往一個(gè)恒星系，只有在恒星的附近才有可能出現(xiàn)適宜人類(lèi)居住的星球，恒星就是那顆星球的太陽(yáng)，給它溫暖和能量，如果沒(méi)有恒星，那么在黑漆漆的宇宙中我們肯定是會(huì)被凍死的。讓我們仰觀蒼穹，看看滿天的星星離地球有多遠(yuǎn)吧。

天文學(xué)家早就發(fā)現(xiàn)，離地球最近的一顆恒星叫作比鄰星（半人馬座α星C），距離我們的時(shí)空距離是4.3光年。所謂光年就是光跑一年走過(guò)的距離。光年這個(gè)單位，在你小的時(shí)候，看到后可能會(huì)認(rèn)為是一個(gè)時(shí)間單位，長(zhǎng)大后懂的多一點(diǎn)了，才知道是個(gè)距離單位?，F(xiàn)在當(dāng)你有了時(shí)空的概念以后，會(huì)發(fā)現(xiàn)光年這個(gè)單位其實(shí)是時(shí)空單位。在宇宙空間中，因?yàn)闀r(shí)空的不平坦性，其實(shí)你是沒(méi)法用千米去定義距離的，在宇宙中只能用光年來(lái)定義時(shí)空距離，你可以把它看成是距離單位，你把它看成是時(shí)間單位也問(wèn)題不大，時(shí)間空間已經(jīng)成為一個(gè)整體，不分你我。

總之，即使是離我們最近的恒星聽(tīng)上去也是離我們非常遙遠(yuǎn)的，光都要走4.3年嘛。

同學(xué)們，現(xiàn)在我們來(lái)做一些簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算，看看這顆比鄰星離我們到底有多遠(yuǎn)。以人類(lèi)目前掌握的技術(shù)而言，最快最快的宇宙飛船能飛得多快呢？即使是按照最樂(lè)觀的估計(jì)，大概也只能達(dá)到光速的萬(wàn)分之一。來(lái)，算算看，它飛到比鄰星得多少年？沒(méi)錯(cuò)，是4.3萬(wàn)年。有沒(méi)有搞錯(cuò)？！你驚呼一聲，我以為人類(lèi)的宇宙飛船已經(jīng)夠快了，沒(méi)想到那么慢啊。

抱歉，我這還是給足了人類(lèi)面子了，阿波羅登月飛船飛到月球差不多用了四天時(shí)間，我已經(jīng)讓人類(lèi)最快的宇宙飛船飛到月球的時(shí)間減少到三小時(shí)了。而且，我這還是忽略了加速和減速的時(shí)間（這大概還要耗掉兩百年呢）。看來(lái)，以人類(lèi)目前的技術(shù)實(shí)力，飛往比鄰星是沒(méi)戲了，4.3萬(wàn)年，不用說(shuō)人類(lèi)的壽命問(wèn)題，就算你能在飛船上生兒育女一代代地延續(xù)，也沒(méi)有任何機(jī)器設(shè)備能工作那么久的時(shí)間，金屬也會(huì)疲勞。

看來(lái)必須要提升飛船的速度。那么你們覺(jué)得至少要達(dá)到什么速度才有可能進(jìn)行星際殖民呢？掐指一算，可能得出的結(jié)果是最低速度怎么著也得達(dá)到光速的十分之一，也就是0.1c吧，這樣我們飛到最近的比鄰星就只需要43年了。我們且不談把速度從光速的萬(wàn)分之一提到光速的十分之一技術(shù)難度有多高，因?yàn)榻裉熘皇且惶盟阈g(shù)課。

聽(tīng)起來(lái)貌似靠譜，從地球出發(fā)，算上加速減速的時(shí)間，飛50年到達(dá)目的地，到了以后發(fā)個(gè)電報(bào)回來(lái)告知情況，地球用四年多時(shí)間收到電報(bào)。這樣的話，如果我有幸30歲的時(shí)候能到NASA（美國(guó)國(guó)家航空航天局）參與這個(gè)偉大的比鄰星探索計(jì)劃，那么當(dāng)我84歲的時(shí)候就有望聽(tīng)到從比鄰星那邊傳回來(lái)的消息。總算馬馬虎虎還能接受，在我有生之年還是有希望知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果的。

但是，同學(xué)們啊，千萬(wàn)別忘了，我們說(shuō)的只是離地球最近的比鄰星，我們的目的可是要尋找適合人類(lèi)居住的星球，并不只為了到別的恒星系中看看風(fēng)景。遺憾的是，比鄰星系很可能找不到任何行星，去了也是白去。

按照現(xiàn)在天文學(xué)家的估計(jì)，我們距離最近的宜居行星，大概至少有50光年的距離。這也就意味著，我們即便達(dá)到了0.1c的速度，飛過(guò)去至少也要花500年的時(shí)間。并且隨著最大速度的增加，加速減速需要消耗的時(shí)間也會(huì)迅速上升，要達(dá)到0.1c的速度，加速減速所需要的時(shí)間可能要占到總飛行時(shí)間的一半。顯然，人類(lèi)不可能到來(lái)回飛一趟要1000年的地方去拓展殖民地的，就好像你不能指望原始人靠游泳從歐洲去美洲新大陸拓展殖民地一樣。這個(gè)速度還是不夠快，還得提升。那你覺(jué)得，以50光年考量的話，我們的速度至少要達(dá)到多少，才有可能進(jìn)行星際殖民呢？

你心里想著可能需要反算一下，也就是我們先設(shè)定多少年能飛到的心理預(yù)期，然后再反推要達(dá)到的速度。經(jīng)過(guò)一番掙扎，你可能會(huì)想，好吧，不管怎樣，讓我在到達(dá)目的地后，能讓我的親人在有生之年知道我活著到達(dá)就可以了。但是我將非常遺憾地告訴你，不管我們?cè)趺磁?，哪怕我們的星際飛行速度能無(wú)限接近光速，你的這個(gè)樸素的愿望還是無(wú)法實(shí)現(xiàn)，你的親人也不可能在有生之年得到你的消息。理由很簡(jiǎn)單，假設(shè)50光年外的那顆星球叫作“奧丁”（《銀河英雄傳說(shuō)》中銀河帝國(guó)的首都星），你首先至少要用50年的時(shí)間飛到奧丁，到達(dá)以后你往回發(fā)一個(gè)電報(bào)，這個(gè)電報(bào)也需要50年的時(shí)間到達(dá)地球，你在地球上的親人從你出發(fā)那天起最少最少也要等100年才能等到你這個(gè)報(bào)平安的電報(bào)。

這確實(shí)是一堂令人沮喪的算術(shù)課。看來(lái)，要想星際移民，你出發(fā)的那天就是和你所有親人永別的一天；對(duì)你的親人來(lái)說(shuō)，你不但是一去不復(fù)返，而且這一去就是杳無(wú)音信，他們等待一生也得不到你平安抵達(dá)的消息。

但是，如果我們的飛船速度能在很短的時(shí)間內(nèi)加速到無(wú)限接近光速（雖然這在今天在技術(shù)上還是無(wú)法想象的，甚至連理論上的可能都沒(méi)有），對(duì)于星際旅行者的你來(lái)說(shuō)，情況卻要樂(lè)觀得多，50光年的距離對(duì)你來(lái)說(shuō)就像是在地球上做了一次長(zhǎng)途旅行而已。根據(jù)時(shí)空中運(yùn)動(dòng)速度恒定的原理，你在空間中的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)分走你在時(shí)間中運(yùn)動(dòng)的速度，換句話說(shuō)，你飛得越快，你的時(shí)間流逝得越慢。假設(shè)你以0.9999c的速度飛向50光年外的奧丁星的話，你自己感覺(jué)僅僅用81天就抵達(dá)了，而你在地球上的親人則已經(jīng)老了50歲，我們用下面的時(shí)空運(yùn)動(dòng)圖來(lái)表現(xiàn)這個(gè)概念：

在這張圖中，大家都以?shī)W丁星為參照物，地球上的人在時(shí)間中運(yùn)動(dòng)得很快（接近光速），但是在空間中運(yùn)動(dòng)得很慢；而星際飛船上的你則恰恰相反，你在時(shí)間中運(yùn)動(dòng)得很慢，但是在空間中運(yùn)動(dòng)得飛快（接近光速）。所以，以你自己的感覺(jué)，你沒(méi)有用多少時(shí)間就從地球飛過(guò)來(lái)了，但與此同時(shí)，地球上的時(shí)間卻在飛速流逝。

這就是著名的“雙生子佯謬”：一對(duì)雙胞胎，一個(gè)留在地球上，一個(gè)乘坐接近光速的飛船進(jìn)行星際旅行。當(dāng)旅行者返回地球時(shí)，他會(huì)發(fā)現(xiàn)留在地球上的兄弟比自己老得多。雖然這聽(tīng)起來(lái)像是一個(gè)佯謬（如果運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，那么從旅行者的角度看，地球上的兄弟也在高速運(yùn)動(dòng)，為什么不是地球上的兄弟更年輕呢？），但實(shí)際上這并不是真正的佯謬。因?yàn)槁眯姓呓?jīng)歷了加速和減速過(guò)程，而留在地球上的人始終處于慣性系中，兩者的處境并不對(duì)稱(chēng)。通過(guò)詳細(xì)計(jì)算可以證明，旅行者的確會(huì)比留在地球上的兄弟年輕。

沿著上面這個(gè)思路，我們可以得出一個(gè)推論：如果地球和奧丁的時(shí)空距離是50光年的話，那么就意味著它們的時(shí)間距離至少為50年，也就是說(shuō)，這兩顆星球的人想要發(fā)生任何相互接觸，不管是通訊還是旅行，總之，這個(gè)50年是不可逾越的。我們現(xiàn)在假設(shè)你供職于地球上的一家公司，公司派你去奧丁的分公司出差，你坐上星際飛船到達(dá)奧丁，辦了幾天公事再回到地球的時(shí)候，盡管你自己覺(jué)得只用了幾個(gè)月甚至更短的時(shí)間，但是地球已經(jīng)過(guò)去了一百多年，你的老板早就過(guò)世了，你供職的這家公司是否還存在也很難說(shuō)了。因此，在星際殖民時(shí)代，恐怕不會(huì)發(fā)生派人去別的星球出差辦點(diǎn)事再回來(lái)這種事情，雖然這樣的情節(jié)在星際殖民題材的科幻小說(shuō)中比比皆是（比如電影《阿凡達(dá)》）。

那么我們?cè)賮?lái)看看在星際殖民時(shí)代的約會(huì)又會(huì)有哪些特點(diǎn)呢？你和你的朋友都在地球上，有一天你們心血來(lái)潮相約要到奧丁去見(jiàn)面，比如說(shuō)你們約定在一年后的今天見(jiàn)面，然后分手各自準(zhǔn)備行程去了。我提醒你們注意，你們千萬(wàn)不要以自己的手表為準(zhǔn)，哪怕你們分手的時(shí)候?qū)Ρ韺?duì)得再精確也沒(méi)用。你們必須非常精確地算準(zhǔn)你們的時(shí)空坐標(biāo)，特別要注意時(shí)空運(yùn)動(dòng)速度恒定這條鐵律，各自小心翼翼地算好自己的空間運(yùn)動(dòng)速度會(huì)如何影響時(shí)間運(yùn)動(dòng)速度，否則將要發(fā)生的可就完全不是一個(gè)人早到一會(huì)兒等著另外一個(gè)人飛過(guò)來(lái)，而是很可能發(fā)生這種情形：先到的一個(gè)人苦苦等待一生之后，老得牙齒都快掉光了才終于見(jiàn)到了活蹦亂跳的另外一個(gè)人。

在星際旅行時(shí)代，兩個(gè)人的年齡再也無(wú)法處于一種穩(wěn)定的狀態(tài)了。拿《銀河英雄傳說(shuō)》里面的故事來(lái)說(shuō)，情節(jié)會(huì)變成這樣：米達(dá)麥亞和羅嚴(yán)塔爾奉命去星際空間打擊海盜，這兩人指揮著各自的戰(zhàn)艦出發(fā)了。由于戰(zhàn)事激烈，他們?cè)趶V袤的太空中作戰(zhàn)，經(jīng)常要變換自己飛船的速度，而且偶爾能剛好在太空中會(huì)合一下，互相見(jiàn)見(jiàn)面。于是在這些日子里，他們會(huì)對(duì)每次見(jiàn)面相隔的時(shí)間產(chǎn)生完全截然不同的意見(jiàn)，米達(dá)麥亞覺(jué)得隔了好幾個(gè)月才遇上羅嚴(yán)塔爾，而羅嚴(yán)塔爾卻說(shuō)我們昨天才剛剛見(jiàn)過(guò)面呀。下一次見(jiàn)面的時(shí)候，米達(dá)麥亞覺(jué)得也就過(guò)了不到一個(gè)禮拜，但是羅嚴(yán)塔爾卻堅(jiān)持聲稱(chēng)至少已過(guò)去了三個(gè)月。這哥倆每見(jiàn)一次面就爭(zhēng)吵一次。他們都得特別小心地控制自己飛船速度，萬(wàn)一速度太快了，等他們回到奧丁的時(shí)候，他們的司令官萊因哈特就已經(jīng)過(guò)世很多年了。

因此，在星際殖民時(shí)代，必須建立宇宙歷、宇宙標(biāo)準(zhǔn)時(shí)和統(tǒng)一的時(shí)空坐標(biāo)參照系。好在咱們的銀河系有一個(gè)好處，那就是所有的恒星基本處在相對(duì)靜止的狀態(tài)。我們地球和奧丁星之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)該是很小的，并且我們不妨假設(shè)人在奧丁星和在地球上所受到的引力大小基本相當(dāng)。這個(gè)應(yīng)當(dāng)好理解，人類(lèi)不會(huì)習(xí)慣在一個(gè)能使自己體重突然增加好幾倍或者輕好幾倍的地方長(zhǎng)期生活，總還是要在一個(gè)能基本適應(yīng)的范圍內(nèi)，而這個(gè)引力大小對(duì)于時(shí)空彎曲程度來(lái)說(shuō)是可以忽略不計(jì)的。

所以，如果真到了那個(gè)在奧丁星殖民的時(shí)代，地奧聯(lián)邦政府可能會(huì)同意我的建議，把地球和奧丁星看成是一個(gè)大的參考系，這個(gè)參考系跨越了50光年的時(shí)空，在這個(gè)50光年的范圍內(nèi)建立時(shí)空坐標(biāo)。以新的宇宙歷法規(guī)則通過(guò)的那天零時(shí)為銀河紀(jì)年元年，仍以一個(gè)地球日和一個(gè)地球年作為標(biāo)準(zhǔn)宇宙歷法的標(biāo)準(zhǔn)日和標(biāo)準(zhǔn)年，在銀河紀(jì)元元年的零時(shí)零分啟動(dòng)一只精心調(diào)快過(guò)的原子鐘，然后把這只原子鐘放上星際飛船，以接近光速的速度帶到奧丁星，到達(dá)以后再把原子鐘的頻率調(diào)成跟在地球上一樣。

于是我們會(huì)看到，在奧丁星上的宇宙歷生效的那個(gè)時(shí)刻，原子鐘顯示的可能已經(jīng)是：銀河紀(jì)年50年2月21日9時(shí)13分10秒。因此，奧丁星上的宇宙標(biāo)準(zhǔn)歷和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的時(shí)間是直接從50年后開(kāi)始的，而不是像地球一樣從元年開(kāi)始，當(dāng)然，奧丁星上的人必然還要根據(jù)自己星球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)日期（奧丁星不一定有衛(wèi)星，所以可能沒(méi)有月份的概念）制定自己的地方時(shí)，以便生活。

所以，奧丁星上的手表一般都必須顯示兩個(gè)時(shí)間，一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)宇宙歷的時(shí)間，一個(gè)是奧丁歷的時(shí)間。這些手表還得有一個(gè)特殊功能，那就是登上星際飛船后，可以根據(jù)星際飛船的飛行速度調(diào)節(jié)手表的頻率，飛得越快，表的頻率就得跟著調(diào)得越高。

假想一下你在星際飛船上看著時(shí)間飛快地跳動(dòng)，一年一年就在你眼前像走馬燈一樣流逝，你會(huì)產(chǎn)生一種什么樣的感覺(jué)呢？最要命的是，這些走馬燈般流逝的時(shí)間并不是幻覺(jué)，而是實(shí)實(shí)在在地發(fā)生在地球和奧丁星上的時(shí)間流逝。地奧聯(lián)邦政府還有一條不得不頒布的法令，那就是所有的星際飛船上的時(shí)間頻率調(diào)快的行為都必須全部詳細(xì)記錄在案，調(diào)快頻率后流逝的時(shí)間不能算作年齡的增長(zhǎng)。如果不頒布這條法令，那么這個(gè)世界的倫理就要徹底混亂了，人們?cè)僖哺悴磺宄l(shuí)比誰(shuí)年齡大了。

以上這些就是最粗略的星際殖民時(shí)代的時(shí)間觀念。對(duì)于那些要登上星際飛船的人來(lái)說(shuō)，他們必須要做好十足的心理準(zhǔn)備，因?yàn)榈巧巷w船的那個(gè)時(shí)刻就是他們真正告別過(guò)去、奔向未來(lái)的時(shí)刻。星際飛船是一艘真正的時(shí)間機(jī)器，只不過(guò)這部時(shí)間機(jī)器只能把人帶向未來(lái)而無(wú)法返回過(guò)去。一旦登上了星際飛船，那么過(guò)去的一切就將過(guò)去，對(duì)于過(guò)去的一切親朋好友來(lái)說(shuō)，你死了，而對(duì)你自己來(lái)說(shuō)，親朋好友們死了，因?yàn)槟銈兇松僖膊豢赡芟嘁?jiàn)了。當(dāng)親朋好友們向你揮手道別，看著你登上星際飛船的景象，那就跟看著你走入棺材是一模一樣的心情。

各位親愛(ài)的讀者，我很想知道，此時(shí)此刻的你對(duì)于星際殖民時(shí)代是感到興奮呢，還是沮喪呢？過(guò)去曾經(jīng)看到過(guò)的很多此類(lèi)題材的科幻小說(shuō)和科幻電影，是不是都有一點(diǎn)點(diǎn)變味了呢？

這種時(shí)間膨脹效應(yīng)對(duì)星際殖民社會(huì)的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。首先，星際殖民很可能不再是個(gè)人行為，而是整個(gè)社區(qū)、甚至整個(gè)文明的遷移。一艘星際飛船可能需要搭載數(shù)千甚至數(shù)萬(wàn)人，形成一個(gè)自給自足的封閉生態(tài)系統(tǒng)。這些殖民者必須接受他們與母星文明永久分離的現(xiàn)實(shí)，他們的后代將在一個(gè)完全不同的時(shí)間框架下生活。

其次，星際貿(mào)易的模式也會(huì)發(fā)生根本改變。由于時(shí)間延遲效應(yīng)，實(shí)時(shí)貿(mào)易變得不可能。一艘貿(mào)易飛船從地球出發(fā)，到達(dá)奧丁星可能需要幾十年（地球時(shí)間），而在奧丁星卸貨、裝貨、再返回地球，又是一個(gè)幾十年。等飛船回到地球時(shí)，可能已經(jīng)過(guò)去了一個(gè)世紀(jì)。這意味著星際貿(mào)易不再是簡(jiǎn)單的商品交換，而更像是一種時(shí)間膠囊——將地球的文化、技術(shù)“封存”起來(lái)，送到未來(lái)的奧丁星，同時(shí)將奧丁星的資源和文化“封存”送回未來(lái)的地球。

第三，星際政治也會(huì)變得異常復(fù)雜。一個(gè)跨越光年的帝國(guó)如何維持統(tǒng)一？信息傳遞的延遲意味著中央政府的指令需要幾十年才能到達(dá)邊疆，而邊疆的報(bào)告也需要同樣長(zhǎng)的時(shí)間才能返回。這必然導(dǎo)致地方的高度自治，甚至可能最終導(dǎo)致文明的分裂。每個(gè)殖民星球都可能發(fā)展出自己獨(dú)特的文化、語(yǔ)言甚至生物學(xué)特征（由于遺傳漂變和不同的選擇壓力）。

盡管相對(duì)論明確規(guī)定了光速不可超越，但科學(xué)家們?nèi)栽谔剿鞲鞣N可能繞過(guò)這一限制的方法。這些方法大多數(shù)仍然停留在理論階段，但為我們提供了思考星際旅行可能性的新視角。

蟲(chóng)洞：如前所述，蟲(chóng)洞是連接時(shí)空不同區(qū)域的隧道。如果能夠制造或發(fā)現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的蟲(chóng)洞，就可以在瞬間跨越巨大的空間距離。然而，維持蟲(chóng)洞開(kāi)放需要負(fù)能量物質(zhì)，這種物質(zhì)是否真的存在還是個(gè)未知數(shù)。

曲速驅(qū)動(dòng)：這個(gè)概念最早由墨西哥物理學(xué)家米格爾·阿爾庫(kù)別雷于1994年提出。其基本思想不是讓飛船在空間中運(yùn)動(dòng)，而是讓空間本身運(yùn)動(dòng)。飛船位于一個(gè)“曲速泡”中，前面的空間被壓縮，后面的空間被擴(kuò)張，這樣飛船就可以在不違反相對(duì)論的情況下“超光速”移動(dòng)。然而，實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)需要大量負(fù)能量，目前還只是理論上的可能性。

量子糾纏：量子糾纏允許兩個(gè)粒子無(wú)論相距多遠(yuǎn)都能瞬間影響對(duì)方的狀態(tài)。一些科學(xué)家提出，這可能被用于超光速通訊。然而，量子糾纏不能傳遞經(jīng)典信息，因此不能用于超光速旅行或?qū)崟r(shí)通訊。

高維空間：一些理論認(rèn)為，我們的宇宙可能有更多的維度，而我們感知到的只是其中的四個(gè)（三維空間加一維時(shí)間）。如果能夠在更高維度中旅行，就可能繞過(guò)三維空間中的光速限制。但這純粹是理論推測(cè)，沒(méi)有任何實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

當(dāng)我們思考光速極限、時(shí)間旅行和星際殖民這些問(wèn)題時(shí)，我們實(shí)際上是在思考人類(lèi)在宇宙中的位置和未來(lái)。

光速極限不是一個(gè)隨意的限制，而是時(shí)空本身的基本屬性。它告訴我們，宇宙有一個(gè)基本的節(jié)奏，一個(gè)不可逾越的速度。這個(gè)限制既是一種約束，也是一種保護(hù)——它確保了因果關(guān)系的完整性，防止了時(shí)間旅行帶來(lái)的邏輯悖論。

時(shí)空的統(tǒng)一性則揭示了宇宙的深層結(jié)構(gòu)。時(shí)間和空間不是獨(dú)立的背景，而是相互交織的舞臺(tái)。我們?cè)谶@個(gè)舞臺(tái)上表演，我們的每一個(gè)動(dòng)作都同時(shí)涉及空間的變化和時(shí)間流逝。

星際殖民的可能性向我們展示了人類(lèi)的潛力和局限。一方面，我們可能永遠(yuǎn)被限制在太陽(yáng)系內(nèi)，最多擴(kuò)展到最近的幾個(gè)恒星。另一方面，如果我們能夠克服技術(shù)和心理上的障礙，我們可能成為一個(gè)真正的星際物種，將生命的火花傳播到宇宙的其他角落。

時(shí)間旅行的問(wèn)題則讓我們思考自由意志和決定論的關(guān)系。如果我們真的能夠回到過(guò)去，我們是否真的能夠改變歷史？還是我們的一切行為都已經(jīng)被預(yù)先決定？

這些問(wèn)題沒(méi)有簡(jiǎn)單的答案。但它們值得我們思考，因?yàn)樗鼈冇|及了存在的本質(zhì)。當(dāng)我們仰望星空時(shí)，我們不僅看到了光點(diǎn)，我們看到的是可能性、挑戰(zhàn)和奧秘。

在結(jié)束這篇長(zhǎng)文之前，我想引用卡爾·薩根在《暗淡藍(lán)點(diǎn)》中的一段話：

“再看看那個(gè)光點(diǎn)，它就在這里。這是家園，這是我們。你所愛(ài)的每一個(gè)人，你認(rèn)識(shí)的每一個(gè)人，你聽(tīng)說(shuō)過(guò)的每一個(gè)人，曾經(jīng)有過(guò)的每一個(gè)人，都在它上面度過(guò)他們的一生。我們的歡樂(lè)與痛苦聚集在一起，數(shù)以千計(jì)的自以為是的宗教、意識(shí)形態(tài)和經(jīng)濟(jì)學(xué)說(shuō)，每一個(gè)獵人與糧秣征收員，每一個(gè)英雄與懦夫，每一個(gè)文明的締造者與毀滅者，每一個(gè)國(guó)王與農(nóng)夫，每一對(duì)年輕情侶，每一個(gè)母親和父親，滿懷希望的孩子、發(fā)明家和探險(xiǎn)家，每一個(gè)德高望重的教師，每一個(gè)腐敗的政客，每一個(gè)‘超級(jí)明星’，每一個(gè)‘最高領(lǐng)袖’，人類(lèi)歷史上的每一個(gè)圣人與罪犯，都住在這里——一粒懸浮在陽(yáng)光中的微塵。”

在宇宙的尺度上，地球確實(shí)只是一個(gè)“暗淡藍(lán)點(diǎn)”。但正是從這個(gè)微小的點(diǎn)上，我們開(kāi)始了對(duì)宇宙的探索。我們可能永遠(yuǎn)無(wú)法超越光速，我們可能永遠(yuǎn)無(wú)法進(jìn)行時(shí)間旅行，我們可能永遠(yuǎn)只能殖民有限的幾個(gè)星球。但正是這種探索本身，這種對(duì)知識(shí)的渴望，這種對(duì)未知的好奇，定義了人類(lèi)這一物種。

光速可能是一個(gè)限制，但它也是一個(gè)邀請(qǐng)——邀請(qǐng)我們以更深刻的方式理解宇宙，理解時(shí)間，理解空間，最終理解我們自己。當(dāng)我們理解了時(shí)空的本質(zhì)，理解了光速極限的原因，我們也就理解了我們?cè)谟钪嬷械奈恢茫何覀兪怯钪娴囊徊糠?，是時(shí)空的產(chǎn)物，是光速限制下的生命形式。但正是這種限制，賦予了我們存在的意義，賦予了我們探索的價(jià)值。

在無(wú)限的宇宙中，我們是有限的；在永恒的時(shí)間中，我們是短暫的。但正是這種有限和短暫，使我們珍惜每一刻，使我們努力探索，使我們不斷超越。光速不能被超越，但人類(lèi)的精神可以超越許多界限。這，或許就是我們?cè)谟钪嬷凶瞠?dú)特的位置。