人類該如何和這個宇宙相處，在這個宇宙中我們連「曇花一現」都不如

走近時光隧道

波濤的起伏部分是由潮汐造成的。月亮和太陽雖然距我們甚遠，但它們對地球的引力作用卻是明顯的、確確實實存在的。海灘使我們聯想到了宇宙。

海灘上的細沙的大小基本均勻，它們是由大石塊在波浪長年累月地衝擊和摩擦，腐蝕和風化作用下形成的，而這一切又都是在遙遠的月亮和太陽的驅動下發生的。海灘還使我們想到了時間，地球本身要比人類古老得多。

一捧細沙大約有1萬粒沙，這比我們在皎潔的夜空中肉眼所能看見的星星還要多。但是我們肉眼能看得見的星星只佔星星總數的極小一部分，我們在夜空中所能看見的星星只是離我們最近的星星中很少的一部分，而宇宙之豐富和遼闊是難以度量的，星星的總數比地球上所有海灘的沙粒總數還要多得多。

儘管古代的天文學家和星占學家竭力描述星空的景象，星座卻不過是星星的任意組合。

某些本來不太明亮的星星，由於離我們較近而顯得很亮，而有些本身較亮的星星卻離我們比較遙遠。嚴格地說，地球上的任何一個地方，對任意一顆星星而言距離都是一樣的。因此，無論是在俄羅斯的中亞細亞，還是在美國的中西部，觀察某個星座時，星星的排列位置都是一樣的。從天文學的角度來看。蘇聯和美國是同一個地方。只要我們局限在地球上，任何星系的星星都距離我們如此遙遠，根本無法辨認出它們的立體構像。星星之間的平均距離只有幾光年，不過別忘了，一光年就是約10萬億公里的距離。若要觀察星座圖像的變化，我們必須跨越與星星之間的距離差不多的路程，即跨越光年級的距離，非如此，則無法看到星座中的星移斗轉和無窮變幻。

但是，要實現如此宏偉的星際航行，

目前的技術還完全做不到，至少在相當長的一段過渡時期內還做不到。儘管如此，我們卻可以用計算機模擬距離我們較近的星星在空間的位置，從而進行某種類似的星際航行。譬如進行環繞由明亮的星體組成的北斗星的旅行，觀察星座位置的變化。我們按照一般的天體繪圖法——沿點連線，將某個星座的星體用線連接成圖，視角不同，所繪製的圖形也不相同。遙遠的行星上的居民所看到的夜空星座形狀，與我們在地球上看到的大不相同。再過若干世紀，人們也許能造出一種宇宙飛船，它速度巨大，能飛越宇宙空間，使人們看到迄今除了用計算機看到以外從未看到的新星座。

星座形狀的變化不僅體現在空間上，而且也表現在時間上。我們不僅通過變換視角可以看到星座的變形，而且只要等待的時間足夠長，也可以觀察到它們形狀的變化。星星有時組成星團，成群結隊地一起飛奔。有時某顆恆星獨自狂奔，結果脫離原來的那個星座，而跑到另一個新的星座中去。在個別的情況下，雙星系的某一成員會發生爆炸，從而擺脫相互間引力的束縛，以其固有的軌道速度沖向宇宙空間。此外，星星也有生死存亡、演化發展的歷程。假如我們觀測的時間足夠長，就會看見新生星體的出現和舊星的泯滅。也就是說，星空中的圖像也處在緩慢地消融和變化之中。

就是在有人類的幾百萬年中，星座也一直在變化著。以北斗七星或大熊星座的圖形為例，藉助於計算機我們可以超越時空的界限，把北斗七星拉回到100萬年以前的狀態。人們可以發現，那時的北斗七星與現在的模樣大不相同，不像一把勺子，而頗像一根長矛。如若時間機器猛然把你帶回遙遠的、未知的過去，你可以根據星座的形狀大致判斷出所處的年代。如果北斗七星狀如長矛，那肯定是在更新世中期。

我們還可以讓計算機把時間往前推移，預測星座未來的圖像。以獅星座為例，黃道帶由12個星座組成，像一條帶子包裹著太陽每年在天空穿行的路徑。黃道帶（Zodiac）一詞的詞根與動物園（Zoo）相同，因為黃道帶中的星座如同獅星座一樣，大都是以動物命名的。再過100萬年，獅星座將比現在看到的更不像一頭獅子。也許，我們的後代會把它稱為射電望遠鏡星座。不過我猜測，射電望遠鏡在那時可能比石矛之於現在更加過時了。

獵戶星座（非黃道帶）以4顆亮星為界，被3顆星組成的對角線分為兩半，這一對角線表示獵人的腰帶。根據通用的天文投影方法，懸掛在腰帶下的2顆較暗的星組成獵人的劍。劍身中間的那顆星，實際上不是一顆星，而是巨大的氣團，叫做獵戶座星雲，星雲中不時地產生出新的恆星。獵戶星座中的大多數星體熾熱而年輕，而且大都演化迅速，最終在稱為超新星的宇宙爆炸中了卻殘生。它們的生命周期大約為幾千萬年。假如用計算機進行模擬，把獵戶星座未來的情形描述出來，我們就會驚奇地發現，這個星座中多數星體的誕生及其蔚為壯觀的泯滅，如同夜空中的螢火一般，閃爍明滅、飄忽不定。

半人馬座僅星是距太陽最近的恆星系。它實際上是一個三連星，兩顆星各自繞對方旋轉，而第三顆星（半人馬星座的比鄰星）則始終以一定的距離環繞前兩顆星運行。當第三顆星處於其軌道的某個位置時，它是離太陽最近的恆星，它的名字就是由此而來的。我們在天空中所見到的大多數恆星都是雙重或多重的星系。太陽這個星系倒是一個有點奇怪的例外。

在仙女星座中，第二顆最亮的β星距我們75光年。我們現在所看到的它的光亮，在黑暗的星際空間旅行了75年才到達地球。舉一個不大可能的例子，如果仙女座β星上星期二因爆炸而銷毀的話，也只有等75年之後我們才能得到這個消息。

這是因為，爆炸產生的有趣信息以光速運行也要75年的時間，才能穿過茫茫的宇宙空間到達地球。我們現在所看到的這顆星的星光在它出發的時候，年輕的愛因斯坦還是瑞士專利局的工作人員，剛剛發表了劃時代的偉大理論——狹義相對論。

空間和時間是互相關聯的，我們不可能只是遙望太空而無須顧及時間。光的運行速度極快，但空間極其浩瀚，且星體遙遙相隔。在天文數字上，75光年左右的距離是微不足道的，僅舉幾個例子便可說明這一點。從太陽到銀河系中心的距離為3萬光年；從地球到位於仙女星座的、離我們最近的旋渦星系M31的距離為200萬光年。我們現在所看到的M31的星光向地球出發時，地球上還沒有出現進化成現代人的人類祖先；而從地球到最遠的類星體需要80～100億光年，我們現在所看到的是它們在地球凝聚之前、在銀河系形成之前的形狀。

這種現象並非僅僅局限於天體，只不過南於天體相距非常遙遠，有限的光速才顯得如此重要而已。假如你的朋友站在房間里3米外的另一頭，你用眼看她時，你所看到的並不是「現在」的她，而是1／億秒「以前」的她［（3米）／（3×108米／秒）=1／（108／秒）=10－8秒，即1％微秒。在這類計算中，我們只要用距離除以速度就得到了時間］。你的朋友的「現在」與1／億秒以前的差別微乎其微。誰也不會去注意這點變化。相反，如果我們觀察一個80億光年以外的類星體，我們所看到的是80億年前的它，這一事實可能就非常重要了。例如，有人認為類星體可能是只發生在星系早期歷史的爆炸事件中。如果真是這樣，那麼星系離我們越遠，我們觀測到它的歷史就越早，它也就越可能是類星體。當我們遙望50億光年以上的距離時，類星體的數目確實在增加。

兩艘「旅行者」號宇宙飛船目前正以光速的萬分之一的速度飛行，它們是地球上發射的最快的飛行器。但是，它們可能要用4萬年的時間才能到達最近的恆星。那麼，難道就沒有希望飛離地球，穿過驚人的遙遠的旅程到達半人馬星座比鄰星嗎？此外，難道就無法達到光的速度了嗎？光速的奧秘究竟何在呢？我們不能飛得比光速更快嗎？

例如你在19世紀90年代里去過義大利迷人的托斯堪鄉下，你或許會在通往帕維亞城的大道上碰到一位留著長發的、中途退學的中學生。他的德國老師對他說過，他絕不會有任何成就，他提出的問題破壞了課堂紀律，他最好還是退學。於是，他離開了學校，漫步在鄉間的大道上。在義大利北部的自由天地里，他反而能夠思索那些與在紀律嚴明的普魯士課堂中被強行灌輸的、來不及消化的各種課程相差甚遠的事情。這個青年學生名叫阿爾伯特·愛因斯坦，正是他的沉思默想改變了整個世界。

伯恩斯坦的科普著作《自然科學通俗讀物》使愛因斯坦愛不釋手。書的第一頁就描述了電流通過導線以及光通過空間的不可思議的速度。他不禁想到，假如能以光的速度運動，世界將會是什麼模樣呢？一個10多歲的孩子，走在鄉間陽光綺麗的小道上，竟然會想到以光速旅行，這是多麼迷人、多麼不可思議的想法啊！假如以光的速度旅行，你是不會感到在運動的。如果開始時你從光的波峰上出發，那麼在旅行的過程中你會覺得一直在這波峰上，完全不會意識到它是波動的。倘若以光速旅行，就會出現這種怪事。愛因斯坦對這類問題想得越多，就越是摸不著頭腦。如果真能以光速旅行，好像到處都會出現矛盾。人們往往不加仔細地推敲。就把某些說法當成真實的。愛因斯坦提出的這些簡單問題，早在幾個世紀之前就應該想到。例如，我們說兩件事情同時發生。究竟指的是什麼意思呢？

讓我們設想一下我騎著一輛自行車向你奔去的情景。當我接近一個十字路口時差點撞上一輛馬車，為了避免相撞，我趕緊轉彎。讓我們再把這一事件細細地體會一下，並設想一下馬車和自行車都以接近光速的速度行駛的情景。如果你站在路上，馬車行駛的方向與你的視線垂直。通過陽光的反射，你看見我向你騎來。難道我的速度不該疊加到光速上，我的影像不是要比馬車先到達你的眼睛嗎？難道你不是在看到馬車之前就看到我轉彎嗎？從我的角度，而不是從你的角度看，馬車和我會同時到達十字路口嗎？我會不會幾乎和馬車相撞？在你看來，我是否無緣無故地轉彎，並興高采烈地朝芬奇城騎去呢？這些都是奇怪而又微妙的問題。它們向一切顯而易見的常情提出了挑戰。有理由相信，在愛因斯坦之前沒有人想到過這類問題。正是從這些基本的問題出發，愛因斯坦才對整個世界進行了徹底的再認識，從而導致了物理學上的一場根本變革。

要想認識世界。要想在高速運動時避免上述邏輯上的矛盾，肯定存在某些我們必須遵循的自然規律。在愛因斯坦的狹義相對論中，他總結了這些法則。一個物體發出的光（不管是反射光還是發射光），不論這個物體是處於運動狀態還是處於靜止狀態，光的運動速度都是相同的。就是說，不能把物體的運動速度疊加到光速上。此外，任何物體的運動速度都小於光速，即不能以光速或大於光速的速度運動。在物理學上，沒有任何事物阻礙你以儘可能接近光速的速度運動，即可達到光速的99．9％，但無論人們如何想方設法，都絕對不可能再獲得最後的0．1％的速度。既然從邏輯上講世界是協調一致的，那麼就必定存在一個速度極限。否則就可以通過增加運動物體的速度來達到任何想要達到的速度了。

20世紀初，歐洲人普遍相信存在不受一般法規制約的特殊參照系：德國、法國或英國的文化和政治結構比其他國家好；歐洲人比殖民地國家的人優越。他們受統治是他們的福氣。阿里斯塔恰斯和哥白尼思想在社會和政治上的應用遭到反對和藐視。

但是年輕的愛因斯坦在物理學上反對特殊的參照系。在政治上同樣反對這種優越感。他認為，宇宙中充滿了星體。這些星體在各個方向上匆忙地賓士著，沒有任何處於「靜止」的狀態。在對宇宙的觀測上也不存在一處優於另一處的問題。這就是相對論一詞的含義。相對論乍看起來很玄乎，其實很簡單：就宇宙而言，沒有什麼區域比其他區域更優越。不論由誰來描述，自然規律都應是一致的。如果自然規律具有不變的一致性，那麼認為我們這個小天地在宇宙中有什麼特殊之處，就是令人費解的邏輯了。因此可以得出結論，人們不可能以超光速的速度運動。

我們之所以能聽到鞭子抽動的噼啪聲，是因為鞭梢以大於聲速的速度運動。從而產生一種衝擊波，產生一個小小的聲響。雷聲的道理也與此類似。人們曾經認為飛機的速度不能大於聲速，但如今超音速飛行卻是極平常的事。但是，光障和聲障不同，它不僅僅是一個技術上的問題（像超音速飛機所解決了的技術問題），而是如同萬有引力一樣，是一個基本的自然規律問題。在人類的歷程中，還沒有任何現象（包括鞭響和雷聲）能在真空中以大於光速的速度運動。相反，人們的普遍經歷（包括核子加速器和原子鐘）都精確地、定量地符合狹義相對論。

同時性的問題適用於光，卻不適用於聲，因為聲音是通過某種物質媒介，通常是空氣傳播的。當你的朋友在談話時，到達你耳朵的聲波是空氣分子的運動，然而光卻可以在真空中傳播。空氣分子要運動需要一定的條件，真空中不具備這樣的條件。太陽光能夠穿越宇宙空間照射到我們身上，但是無論我們如何仔細地傾聽，也不可能聽到太陽黑子的爆炸聲，或者聽到太陽閃光的轟鳴。在相對論學說創立之前，人們一度認為光的傳播是通過一種特殊的、充滿宇宙空間的介質——以太。但是，著名的邁克爾遜－莫雷實驗證明，根本不存在以太這種物質。

我們有時會聽說某種事物能運行得比光還快，特別常提到的是所謂的「思維速度」。這是一種格外愚蠢的說法，因為思維的脈衝通過腦神經細胞的速度並不比一輛驢車快多少。人類聰明到能夠提出相對論，這隻說明我們有高超的思維能力，但並不能因此吹噓，說我們的思維速度有多麼快。不過，計算機的電子脈衝速度倒確實與光速相差無幾。

二十幾歲的愛因斯坦創立了完整的狹義相對論學說，經過各種實驗的檢驗證明是正確的。將來，或許有人能提出一種普遍適用的學說，既防止同時性一類的矛盾，避免了特殊參照系，又能允許超光速的運動，但我對此十分懷疑。愛因斯坦提出不可能超過光速運動的見解可能很不符合常識，但在這個問題上，為什麼非得要相信常識呢？為什麼我們1小時走10公里的經驗應當包含1秒鐘運動30萬公里的自然規律呢？相對論確實限定了人類能力的極限，然而，宇宙並非一定要與人們的願望相適應。狹義相對論排除了我們的飛船以超光速的速度飛往星球的可能性。卻展示了另一種未曾預料到的誘人的方法。

依照喬治·蓋莫夫的想法，讓我們設想有那麼一個地方，在那裡光速不是每秒30萬公里，而是一個頗為一般的數值，譬如說每小時40公里，並受到嚴格的強制（打破自然規律並不違法，因為其中毫無犯罪行為：自然界是自我調節的，它只是將一切安排得使你無法逾越它的限制）。想像一下騎著摩托車以接近光速行馳的情景（在相對論著作中，以「設想……」開頭的句子比比皆是，愛因斯坦稱其為「思維實驗」）。隨著車速的增加，開始觀察附近過往的物體。當你目不斜視地注視前方時，你身後的物體卻出現在你前方的視野之內。當你以接近光速的速度賓士時，世界在你的眼裡就會變得十分奇特，最後，你會看到正前方有一個圓形的小洞。世上的一切都被裝進了這個小洞。在靜止的觀察者看來，當你離開時從你身上反射的光呈粉紅色，而當你返回時卻呈現藍色。假如你以近於光速的速度駛向觀察者時。你就會處於斑斕而奇異的色彩包圍之中。通常看不見的紅外光就會變成波長較短的可見光。你會在運動的方向上受到壓縮，質量增加，而時間卻變慢——一種接近光速運動的驚人結果，稱為時間膨脹。但是在同行的觀察者，譬如摩托車后座上的人看來，上述現象都不會發生。

狹義相對論這些獨特的、初看起來令人困惑的預見是正確的。在最深刻的意義上講，科學的東西都是正確的，它們都取決於你的相對運動。但是，它們是實實在在的，不是光學上的幻影。可以用數學。大概只要低級的代數就能簡單地表述出來，因此任何受過教育的人都不難理解。此外，許多實驗也證明了其真實性。與靜止的鐘相比，置於飛機上的十分精確的鐘會變慢少許。核子加速器都是按照質量隨著速度的增加而增大的原理設計的。否則。被加速的粒子就都會撞到加速器的壁上，這樣就無法進行核物理實驗了。速度等於距離除以時間。由於在接近光速時不能像我們日常所習慣的那樣簡單地進行速度的疊加，我們熟知的所謂絕對空間和絕對時間的概念，即與你的相對運動無關的概念就必須揚棄了。這就是身體受到壓縮的原因，也是產生時間膨脹的原因。

以近於光速的速度運動，你會青春常在，而你的朋友和親屬則照例會衰老。因此，當你從這種相對性的旅行返家時，你的朋友和親屬已老了幾十歲，而你卻一點都未變老，這是多麼大的差別啊！由此看來，以近光速旅行倒是一種長生不老之葯。因為時間在接近光速時變慢，相對論提供了一種到星球去旅行的方法。但是，從實際的技術角度看來，接近光速的旅行可能嗎？能造出這樣的星際飛船嗎？

托斯堪不僅僅是年輕的愛因斯坦某些思想的發源地，它也是另一位偉大的天才達·芬奇的故鄉。達·芬奇比愛因斯坦早400多年，他很喜歡爬上托斯堪山，從山頂俯瞰大地，就像一隻翱翔的鳥。他最早從高空畫出了青山綠水、城鎮要塞的遠景畫。達·芬奇興趣廣泛、多才多藝。

他愛好繪畫、雕刻、解剖學、地質學，也愛好自然史、軍事和土木建築工程。他最喜好的是設計和製造一種能飛的器械。他繪製了草圖、製作了許多模型，並造出了實際的樣機，但是沒有一架能飛起來。當時，功率強、重量輕的發動機尚未問世，他當然不會成功。但他的構思卻極為巧妙，給後來的工程師以很大的啟迪。一次又一次的挫折使達·芬奇非常沮喪，但那時是15世紀，又怎麼能怪他呢？

1939年發生了另一件類似的事情，英國的一批工程技術人員成立了一個星際學會，他們設計了一艘載人登月的飛船。當然，他們在當時的技術條件下所設計的飛船與30年後完成登月飛行的「阿波羅」飛船無法相提並論。

如今，已經初步設計出載人去恆星的星際飛船。所有設想的這類星際飛船都不是直接從地面發射。而是在地球軌道上建造、並從地球軌道上發射的。有一個計劃是以獵戶星座命名的，稱為獵戶座計劃，意思是飛船的最終目標是獵戶星座的恆星。這個計劃的設計思想是對著一塊慣性極進行氫彈爆炸，通過爆炸產生推動力，像是一艘巨大的空中核摩托艇。從技術上來看，獵戶星計劃似乎是完全可行的。

當然，它會產生大量的放射性碎片，但星際飛行是在廣闊無垠的行星或恆星之間進行的。十分遺憾的是。在簽訂了禁止高空核爆炸的國際條約後，美國放棄了對獵戶星計劃的認真研究。製造獵戶星星際飛船是我所能想到的利用核武器的最好方法。

若干年前，英國星際學會提出了戴達羅斯計劃。它是以核聚變反應堆為基礎的，核聚變反應堆是一種比現有的核電站所採用的核裂變反應堆更安全、更有效得多的反應堆。我們現在尚未造出這種反應堆。但他們深信，再過幾十年肯定會製造出來。獵戶星計劃和戴達羅斯計劃的飛船速度只有光速的1／10。

因此，要到達距我們最近的半人馬座α星（4．3光年），只需要43年的時間，這比人的一生短，這種飛船的飛行速度與光速的差距還很大，相對論所闡明的時間膨脹原理還不會明顯地顯示出來。儘管我們希望現在就可以建造獵戶星飛船，但根據對技術發展的最樂觀估計，在21世紀後期之前，不大可能造出獵戶星飛船、戴達羅斯飛船，或者與它們類似的飛船。

要到最近的恆星以外去旅行，還有其他的問題必須解決。也許，獵戶星飛船和戴達羅斯飛船可以作為多代飛船，那些到達另一顆恆星的衛星上的人可能是幾世紀前出發的人的遙遠後代。也許將會發明一種安全的冬眠方法。將宇航員冷凍起來，使他們處於休眠狀態。經過若干世紀後再使他們重新復甦過來。

與接近光速的星際飛船相比，這些非相對論性的星際飛船雖然造價可能極其昂貴，但在設計、建造和使用上看起來較為容易。只要進行不懈的努力，人類是可以到達其他恆星世界的。

進行高速的星際飛行——以接近光速航行，不是經過100年，而是要經過1000年，甚至1萬年的努力才能達到的目標，但在原則上它是可能的。R·W·巴薩德提出了一種衝壓噴射飛船的設計方案，利用衝壓噴射的方法把太空中彌散的物質，主要是飄浮在星體之間的氫原子，聚集到衝壓噴射發動機後，再從發動機尾部噴射出去。這些氫原子既用作發動機的燃料，又是聚變反應的物質。但是在宇宙空間的深處，每10立方厘米（相當於一串葡萄的體積）大約只有一個氫原子。要使衝壓噴射發動機正常工作，發動機前部的漏斗形接納口直徑需要幾百公里之大。當飛船達到相對論原理所需的速度時，氫原子相對於飛船就會以接近光速運動。假如不採取足夠的預防措施，宇宙飛船和宇航員就會被所誘發的宇宙射線所焚滅。已經提出的一種解決辦法是利用一個激光器把星際間飄浮的原子中的電子剝離出來，並在原子尚未靠近飛船時使它們變成帶電的粒子，再用一個極強的磁場使帶電粒子直接吸入漏斗形進口，而不與飛船的其他部分接觸。不過在技術上人類目前還做不到這一步。我們現在所談論的還只是小型發動機。

但是，還是讓我們來設想一下這種飛船。我們知道，地球以某種力吸引著我們，當我們從空中下落時，就會受到加速作用。假如我們從一棵樹上掉下來——我們的始祖一定有過這種經歷，我們的降落速度會越來越快，每秒鐘增加大約10米（約32英尺）。這樣的加速度稱為1g，它表示地球的吸引力。在一個重力加速度（1g）的情況下，我們不會有任何不適的感覺，因為我們一直就生活在一個重力加速度的環境中。假如我們生活在一艘星際飛船中，

飛船的加速度也是1g，那麼我們對飛船的環境也會完全適應。實際上，地球的引力與同樣加速度的飛船中所感覺到的力是等價的，這正是愛因斯坦後來提出的廣義相對論的重要特徵。以一個重力加速度的速度不斷增加下去，我們在宇宙空間航行一年以後，速度就會接近光速［（0．01公里／秒2）×（3×107秒）=3×105公里／秒］。

假定有這樣一艘飛船，以1g的加速度加速，越來越接近光速，一直到航程的中點，然後反過來以1g的加速度向預定的目標減速。這樣，在飛船的大部分航程中都將以近於光速的速度飛行，因而時間將大大減慢。一個最近的飛行目標是可能有行星的巴納德恆星，距地球約6光年。

那麼照飛船上的時鐘計算，大約8年的時間就可到達巴納德恆星；到銀河系的中心需要21年；而到達仙女星座的M31星體則需要28年的時間。當然，對地球上的人來說情況是截然不同的。到達銀河系中心，對飛船上的人來說只用了21年，但在人世間，時間已經流逝了3萬年，因此當我們返家時，前來迎接的將都是些陌生的面孔。

原則上，這樣一種旅行是以更接近光速的速度進行的，因此只需要大約56年的飛船時間就可以環繞已知的宇宙飛行一圈。返回地球時，人間已過了幾百億年，地球早已變成一片焦土，太陽也已泯滅。高度發達的文明能夠乘相對論式的飛船進入宇宙，但也只限於參加宇航的人，而且他們無法以超光速的速度發出信息，與地面上的人互相聯絡。

達·芬奇的飛機模型不能與現代的超音速飛機同日而語，而人們現在設計的獵戶星飛船、戴達羅斯飛船以及巴薩德的衝壓噴射飛船更不能與將來實際的星際飛船相提並論。儘管如此，只要我們不自我毀滅，我相信總有一天我們會成功地飛向其他星系，即使我們的太陽系已探索盡了，還有其他星系的行星在向我們召喚。

空間旅行與時間旅行二者是相互關聯的。只有能迅速地進入未來，我們才能快步進入空間旅行。但過去了的時間怎麼樣呢？我們能夠返回過去，並改變它嗎？我們能夠改變歷史事件嗎？我們始終在向著未來邁進，但卻是慢吞吞地，一天一天地走向未來。靠相對論式的宇宙飛船，我們可以迅速地飛向未來。不過許多物理學家認為，返回過去的飛行是不可能的事。他們認為，即使有某種飛行器能在時間上向後飛行，那也無濟於事。因為假如你能進入過去，而又不與你的父母相遇，那麼你自己又是從何而來的呢？這就是一種矛盾了，因為你明明已經在於現世了。就像證明2的平方根是無理數一樣，也如同討論狹義相對論中的同時性一樣，這是一個前提有問題的論證，因為其結論顯得很荒唐。

另有一些物理學家則認為，兩種互不相容的歷史，兩種同樣實在的事實可以並行不悖。一個是你所了解的事實，而另一個則是你尚未出生時的事實。儘管我們只能經歷其中的一種歷史、一種事實，但時間本身或許是多維的。

假如你能退回到過去，並能改變過去，譬如勸說伊莎貝拉女王不要支持哥倫布，那麼歷史事件的順序就完全改變了，而隨後的發展則難以知曉了。假如這類時間上的倒轉旅行是可能的，那麼在某種意義上說，任何所能設想的歷史變遷就都可能出現。

歷史在很大程度上是各種社會、文化和經濟力量錯綜複雜的交織，不容易一一闡明。不斷發生的無數細小而又難以預料的偶然事件，一般說來並沒有什麼深遠的影響，但是在重大關頭髮生的某些小事件卻可能改變歷史的面貌。在某些情況下，某些相對很平凡的事件可能會引起深刻的變化。這樣的事件距現在越久遠，其影響也越加強大有力，因為時間槓桿也就變得越長。

另一方面，如果時間可以倒退，我們能夠勸說伊莎貝拉女王相信，哥倫布根據埃拉托色尼地球是圓形的估計所提出的地理見解是錯誤的，哥倫布就永遠到不了美洲。

同樣可以肯定的是，在幾十年內會有其他歐洲人向西航行，並發現新大陸。航海技術的進步、香料貿易的誘惑以及歐洲各強國之間的競爭，導致在1500年左右發現美洲成為不可避免的事件。當然，如果不是哥倫布發現了美洲新大陸，就不會有今天的哥倫比亞州或哥倫比亞特區，也不會有俄亥俄州和哥倫比亞大學。但是，即便如此，整個歷史的進程仍然會相差無幾。要想深刻地影響未來，時間旅行者恐怕要介入一些經過仔細選擇的事件中，才能改變歷史的面貌。

探測不曾存在過的世界只是一種可愛的幻想。不過通過這種探測，我們卻能更好地了解歷史的進程，歷史也能變成一門實驗科學。假如在歷史上，像柏拉圖、保羅教皇或彼得大帝這類舉足輕重的人物從未出現過，我們的世界可能會是另一番景象。如果古希臘愛奧尼亞的科學傳統能保存下來並繁榮興旺，當今的世界又會變成什麼樣子呢？那種傳統若要倖存，將要求當時的各種社會力量具有不同的觀點——包括曾經盛行的，認為奴隸制是自然的、合理的觀點。如果在2500年前照亮地中海東部的曙光沒有消逝，世界又將是怎樣一種景象呢？假如在工業革命前的2000年中，人們一直尊重科學和實驗，崇尚手藝和技藝的傳統能得到發揚，世界又會是什麼景象呢？如果人們更廣泛地採用這種有效的新的思維方式，其結果又如何呢？有時我不由得想到，如果照上述情況發展，我們可能會節省一二十個世紀，達·芬奇的貢獻也許要提早1000年，而愛因斯坦的功績可能提早500年。當然，在那樣一個迥然不同的世界中，可能不會出現達·芬奇和愛因斯坦。許許多多事物都可能會極不相同。每次射精總有上億個精子，但只有一個精子能與卵細胞結合，從而產生人類的一個後代。但究竟是哪一個精子能與卵細胞結合，在內外諸多因素中，卻往往取決於最次要、最不顯著的因素。2500年前，哪怕是一件不足掛齒的小事，如果其發生的過程不同，也不會有我們的今天，我們的位置很可能會被無數其他的生靈所取代。

在我們這個世界的時間表上，事物的進展總是有點慢慢騰騰，我們遠未做好到其他星球去的準備。但再過一二個世紀，當人類探測完整個太陽系時，

我們也許就做好了這種準備，無論在意志上，還是在資源和技術知識上，都做好了去其他星球的準備。那時，我們將可以去考察千差萬別的其他遙遠的行星系。我們將會發現，有些行星與我們地球極其相似，而有些行星則完全不同。我們將會知道該到哪些星球去訪問。

宇宙中究竟有多少行星系我們還不清楚。但為數肯定不少。僅在我們附近就不止一個，至少有4個。即還有木星系、土星系和天王星系。每個行星系都有各自的衛星，這些衛星的大小和跨距都酷似環繞太陽的行星。對質量相差很大的雙星的統計外推表明。幾乎所有像太陽一樣的雙星都應該有行星系的伴隨。

其他恆星的行星在各自的太陽的強烈照射下，只是一個個小光點，因而我們不可能直接看到它們。但我們卻能探測出一個不能直接看到的行星，對一個已經直接觀測到的大星的引力作用。設想有一顆星，具有很大的「自行」力，以更遙遠的星座為背景運動幾十年，這顆星有一個大行星，質量與木星類似，軌道平面恰巧與我們的視線成直角。在我們看來，當這顆暗行星位於恆星的右邊時，恆星會因引力的作用稍許向右偏移。反之則會往左偏移。因此，恆星的運行軌道會改變或受到擾動，不是以直線，而是以波形線運行。可以用引力振動方法確認的最近恆星是巴納德星，它是一顆最近的單獨的恆星。在半人馬座α星中，3顆星的相互作用非常複雜，使研究其質量小的伴星變得十分困難，即使對巴納德星的研究也頗為費力。用望遠鏡觀測數十載得到的照相底片就是用顯微鏡也難於分辨其位移情況。人類對巴納德星周圍的行星進行過兩次這樣的研究。

從某種意義上說，兩次都頗為成功，表明存在兩顆或兩顆以上的行星，行星的質量與木星差不多，運行在同一軌道上。其軌道半徑略比木星和土星與太陽的距離小（根據開普勒第三定律計算）。但遺憾的是，這兩組研究的結果看起來似乎相互矛盾。可能我們確實已經發現了巴納德星的行星系，但確切的證實還有待於今後的研究。

人們正在研究用其他的方法來探測環繞恆星的行星。其中一種方法是人為地遮掩住其他恆星的微弱的光，即在天文望遠鏡鏡頭前安上一個圓形擋盤，或以月亮的黑暗邊緣作為擋盤，這樣，恆星旁邊的行星所發出的光就能顯現出來。在以後的幾十年中，我們或許就能確切地回答，離我們最近的上百個恆星中，究竟有哪些恆星具有大行星或伴星。

近年來的紅外觀測表明。在一些鄰近的恆星四周有許多可能是形成行星之前的碟形氣塵雲。同時，某些理論研究也得出令人振奮的結果，認為行星系統在銀河系裡是常見的現象。利用計算機研究了被認為是導致恆星和行星形成的扁平、密集、碟形氣塵雲的演變。盤狀體最初凝聚形成的小塊狀物質，會不時地噴入雲中，塊狀物質在運動過程中不斷吸積塵粒，當它們變得足夠大時，就會產生引力，吸引雲團中的氣體，主要是氫。當兩塊運動中的塊狀物相碰撞時，計算機使它們吸積在一起。上述過程一直進行到氣塵以這種方式全部被結合完為止。結果取決於初始的條件，尤其是氣體和塵埃的密度隨與雲團中心距離遠近而分布變化的情況。但在一系列合理的初始條件下，會形成近似於我們太陽系的行星系，即大約10個行星，類地（球）行星靠近恆星，而類木（星）行星在最外圈。在其他情況下，不會形成行星，而僅僅產生彌散的小星狀體；或者在恆星附近形成巨大的類木行星；或者一顆類木行星吸積了大量的氣體和塵埃而變成一顆恆星，形成一個雙星系。似乎在整個銀河系中可以發現大量各種各樣的行星系，但現在還不能完全肯定，而且我們認為，很可能所有的恆星都來自這樣的氣塵雲。在銀河系中可能有上千億個行星系，等待著我們去探測。

這些行星中沒有一個會與地球相同。看起來大多數行星的條件都是惡劣的，只有少數幾個可能是宜人的。其中許多行星的景色將是極其美麗壯觀的。在某些行星上，白天會有許多太陽在天空照耀，夜晚則有許多月亮傾瀉著銀光，或者在地平線上咆哮著巨大的粒子環。一些月亮可能離行星很近，以致它們的衛星高掛在天空，遮住了半邊天際。某些行星可能看起來像巨大的氣狀星雲，它們是以前一顆普通恆星毀滅後的殘跡。在所有這些世界的天空中充滿了遙遠的外來星座，其中可能會有一個暗黃色的恆星，一顆用肉眼觀察不到的、只有用望遠鏡才能看到的恆星，它是探測銀河系這一小小區域的星際飛船隊的發源地。

如前所述，空間和時間是互相纏結的。行星和恆星也和人一樣，有出生、成長和消亡的過程。人的壽命一般只有幾十年，而太陽的壽命則比1億年還長。與一顆恆星的壽命相比，我們就好比蜉蝣一樣，朝生暮死，不到一天就結束了生命。在這種短命的生物看來，人類是遲鈍的、令人厭倦的、幾乎不動的、幾乎什麼事情也不做的。而在恆星看來，人生不過只是短暫的一瞬，只是億萬短暫生命的一員，虛弱地掙扎在一個由硅酸鹽和鐵組成的酷寒而又堅硬的、極其遙遠的星球表面上。

在宇宙所有的行星上，無時無刻不在發生著各種事件，它們決定著行星的未來。而在我們這個小小的星球上，此時此刻正處在一個歷史的轉折關頭，不亞於2500年前古愛奧尼亞科學家所面臨的轉折。我們今天的所作所為將影響到若干世紀，並在很大程度上決定我們子孫後代的命運。如果星球也有命運的話，也將影響到它們的歸宿。

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