超太空、超光速、蠕虫洞，星际时代如何旅行？

天的人们都或多或少地知道，爱因斯坦的相对论不可避免的逻辑结论是物质的速度不可能超过光速，这意味着，在人的生命周期中进行漫长的星际旅行基本上是不可 能的。为了在幻想上突破这个限制，星球大战的卢卡斯根据七十年代坐超音速飞机的经验，不管三七二十一发明了超光速，让飞船可以在一定条件下在万道星光中跃 进另一个空间，即超光速飞行，从而令他的杰迪主人公可以不耽误泡马子的功夫从这个星球赶到另一个星球救苦救难。从此，超光速、超空间，成为太空科幻的主要 旅行手段， hyperspace。

在另外一些科幻故事中，蠕虫洞形成三维空间上的捷径，变成另一种可以进行跨行星际旅行的手段。在《星空歼霸战》故事中，飞船主要通过自然黑洞中形成的空间 扭曲，实现空间转移；故事中的航天者最大的恶梦就是尝试从来没有人走过的黑洞通道，稍有不慎就会比引力撕碎，万劫不复，相反，已经常知的黑洞常数就可以轻 松地由电脑较正。这样，宇宙中也就象人们习惯的二维地表世界一样出现了若干战争要地。——不过，编者似乎忘记了，宇宙中黑洞比恒星少得多，航天者如果那么 容易找到黑洞捷径，实际上可以更轻松地找到所到的恒星！

仔细理解相对论，其实爱翁并没有否定超光速，他是说：“物质的相对速度不能超过光速”，而没有说一定要距离除于速度才能到达另一个空间。事实上，相对论是 质量（能量）在量子常数下的常规理论；爱翁终其一生没有接受量子理论，更谈不上统一了。所以这就为科幻作家的恒星际旅行留下了一线生机，而事实上也是很有 可能的：在高速度运行的物体达到量子级时，速度/空间没有实际意义，存在的只是在某一个空间出现相应能量的机率（不可测原理）！因此，在一定的条件下， 象，使有质量的物体在特定的物理条件下表现出量子不确定空间的特性时，就有可能实现这样的人的感观下的超光速的空间转移。当然，在物理上它不是超光速，只 不过是物质出现在空间中的机率最大化近似一的转移而已。

我们知道，把物质加速到光速是达到这种物理常数变异（即当前宇宙常数出现向量子世界的转化）的一个条件，但把物质向光速加速太困难了，而且物质质量会随着 光速的增加而增加，所以接近光速这条路走不通。另一个办法的就是建立局部的量子化环境，象产生微型的黑洞，（霍金认为微型黑洞会迅速蒸发，并以最后的爆炸 和伽玛暴结束）。包括象《星际迷航》、《岊比伦五号》的星际旅行就是这样的设想：使用特殊的能量设备在一定的空间产生极大的扭曲（微型黑洞），形成进入量 子常数与现实物理世界完全不同的另一个空间，hyperspace,在这个空间中的空间分布与我们所处的三维宇宙空间不同而交错，从而通过进出这样的 hyperspace实现星际间的质量转移。巴比伦五号中，也象霍金设想一样，假如不能维持好扭曲空间而造成微型黑洞爆炸，那么所有在该空间中的所有质量 都会变成能量，令任何飞船都无法抵御。

而在《星际迷航》中，使用的则是阿西莫夫设想的翘曲跃迁，即在一定条件下令空间产生弯曲，而从更高维空间中进入实现低维度空间的空间位置转移，与上面的的 相比，就在于否定存在另一个hyperspace，（或超空间为零），但道理上也是一样的。我们今天所观察到的宇宙常数所以为常数，仅仅是因为我们处于这 个常数所决定的宇宙形态中；如果我们进入不同的宇宙常数，象hyperspace，所面临的很可能不是这个样子的宇宙（弱人择理论）。

五十年代的物理学家海姆在他的一篇论文中认为，强大的电磁场会令空间产生弯曲，从而从根本上改变了物质需要转移的距离。换言之，通过这个办法，可以在实际 上是低宇航速度的情况下跨越遥远的太空距离。就在上几个月，一批美国科学家根据这套理论试制一套预计可以在80天内到达比邻星的推进器，并把样机运行的时 间定在2010年左右。我们可以看看这个设想是不是成功的。

比时间更不好解决的其实还有携带的质量问题。如果以我们目前的火箭的思维看，是按牛顿第三定律的反作用力，向后抛射质量（能量）来换取向前的动量；同时， 按相对论的质能效应，载荷的质量与它的速度的平方成正比，即载荷质量会随着宇宙速度的上升而急剧增加。这等于说，使用火箭动力在太空中驱动飞船旅行，在原 理上也是不可能的；除非，飞行的速度在光速的万分一的级别上。但这样一来，时间又变得不可行。

尽管以上的物理定律都已经得到证实，但事实上，在物理理论上完成遥远的星际航行仍是现实的，而能够利用的不是火箭动务，而是量子真空能。这个理论，在几乎 所有的科幻小说和电影中都没有体现，却是最有可能成为未来人类首先远航星际动力。原因，可能是刚刚脱离航海时代的人类，思想还没有脱离“帆船，飞船”这样 的概念。要理解真空能，首先要理解在量子力气的观点中，真空并不是“完全空无”的意思，而是"真实的空间"。在相对论中，质量即能量，质能守恒；而在量子 力学中，质量不过是能量聚集的概率，空间的大小与能量发生聚集的概率相关。因此，即使是在原来是真空的空间里，从微观看，也有着不断的微小的能量爆发，象 瞬时出现一对正反电子，从量子力学看，只不过是电子出现在这里的概率；但却的确真实在这一空间中出现了能量（质量），只不过这些爆发没有加以利用，并很快 消失。假设未来这些能量得到宇宙飞船的利用，那么可以设想，飞船就无需带上巨大的喷射动力，而是不断利用太空中这些能量，如同从前腓利基人利用划浆越过海 洋一样，在太空中旅行。这并不是幻想，一个利用这样操作的试验已经完成，并把一个原子在一秒内移动了几百分之一微米（忘记了是那个实验室的）。这个速度也 太慢了！是的，现在是这样，但如果明天这个技术是成熟的，那么可以想像，到时的太空船很可能是背上巨大的超导线圈，利用尽可能大的真空间的能量爆推进着飞 船慢慢加速——；这只是解决于宇宙飞行的动力问题。即使用常规加速度一个g把飞船加速到近光速，也是成年累月的事情，更不用谈需要减速了。所以宇宙航行是 一个漫长的地狱旅行是可以预计的。不过，如果真空能的确可行，那么飞船的大小就与动力无关，可以把飞船做得很大，然后成千上万的人在这个“飞船”中生活， 一代一代地，直到到达遥远的目的地，这种办法，就象几万年前毛利人横渡太平洋一模一样。

在物理理论上实验上证明星际航行是可行的，这是未来最令人感兴趣的物理学课题之一。毕竟，量子力学还没有和相对论统一，而困在地球上看着茫茫的宇宙而实在太令人扫兴了。所以笔者宁愿相信，它是真实存在的。