能量有點(diǎn)像金錢：如果你有正的余額，就可以用不同方法分配，但是根據(jù)本世紀(jì)初（即20世紀(jì)初――編者注）相信的經(jīng)典定律，你不允許透支。這樣，這些經(jīng)典定律排除了時(shí)間旅行的任何可能性。然而，正如在前面幾章描述的，以不確定性原理為基礎(chǔ)的量子定律已經(jīng)超越了經(jīng)典定律。量子定律更慷慨些，只要你總的余額是正的，你就允許從一個(gè)或兩個(gè)賬號(hào)透支。換言之，量子理論允許在一些地方的能量密度為負(fù)，只要它可由在其他地方的正的能量密度所補(bǔ)償，使得總能量保持為正的。量子理論允許負(fù)能量密度的一個(gè)例子是所謂的卡西米爾效應(yīng)。正如我們?cè)诘谄哒驴吹降模踔廖覀冋J(rèn)為是“空虛的”空間也充滿了虛的粒子和反粒子對(duì)，它們一起出現(xiàn)相互分離，再返回一起，并且相互湮滅。

    現(xiàn)在，假定人們有兩片距離很近的平行金屬板，且金屬板對(duì)于虛光子或光的粒子起著類似鏡子的作用。事實(shí)上，在它們之間形成了一個(gè)空腔，它有點(diǎn)像風(fēng)琴管，只對(duì)指定的音階共鳴。這意味著，只有當(dāng)平板間的距離是虛光子波長(zhǎng)（相鄰波峰之間的距離）的整數(shù)倍時(shí)，這些虛光子才會(huì)發(fā)生在平板之中的空間。如果空腔的寬度是波長(zhǎng)的整數(shù)倍再加上部分波長(zhǎng)，那么在前后反射多次后，一個(gè)波的波峰就會(huì)和另一個(gè)的波谷重合，這樣波動(dòng)就被抵消了。

    因?yàn)槠桨逯g的虛光子只能具有共振的波長(zhǎng)，所以虛光子的數(shù)目比在平板之外的區(qū)域要略少些，在平板之外的虛光子可以具有任意波長(zhǎng)。這樣，撞擊在平板內(nèi)表面的虛光子比外表面的略少一些。因此，人們可以預(yù)料到這兩片平板遭受到把它們往里擠的力。實(shí)際上已經(jīng)測(cè)量到這種力，并且和預(yù)言的值相符。這樣，我們得到了虛粒子存在并具有實(shí)在效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

    在平板之間存在更少虛光子的事實(shí)意味著，它們的能量密度比他處更小。但是在遠(yuǎn)離平板的“空虛的”空間的總能量密度必須為零，因?yàn)榉駝t的話，能量密度會(huì)把空間卷曲起來，而不能保持幾乎平坦。這樣，如果平板間的能量密度比遠(yuǎn)處的能量密度更小，它就必須為負(fù)的。

    這樣，我們對(duì)以下兩種現(xiàn)象都獲得了實(shí)驗(yàn)的證據(jù)。第一，從日食時(shí)的光線偏折得知時(shí)空可以被卷曲。第二，從卡西米爾效應(yīng)得知時(shí)空可被彎曲成允許時(shí)間旅行的樣子。所以，人們也許希望，隨著科學(xué)技術(shù)的推進(jìn)，我們最終能夠造出時(shí)間機(jī)器。但是，如果這樣的話，為什么從來沒有一個(gè)來自未來的人回來告訴我們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)呢？鑒于我們現(xiàn)在處于初級(jí)發(fā)展階段，也許有充分理由認(rèn)為，讓我們分享時(shí)間旅行的秘密是不智的。除非人性得到徹底改變，非常難以相信，某位從未來飄然而至的訪客會(huì)貿(mào)然泄漏天機(jī)。當(dāng)然，有些人會(huì)宣稱，觀察到幽浮（UFO）就是外星人或者來自未來的人們來訪的證據(jù)。（如果外星人在合理的時(shí)間內(nèi)到達(dá)此地，他們則需要超光速旅行，這樣兩種可能性其實(shí)是等同的。）然而，我認(rèn)為，任何外星來的或者來自未來的人的造訪應(yīng)該是更明顯得多，或許更加令人不悅得多。如果他們?nèi)挥幸怙@靈的話，為何只對(duì)那些被認(rèn)為不太可靠的證人進(jìn)行？如果他們?cè)噲D警告我們大難臨頭，這樣做也不是非常有效的。

    未曾有過對(duì)來自未來的訪客，這可以用以下方法解釋，因?yàn)槲覀冇^察了過去，并且發(fā)現(xiàn)它并沒有允許從未來旅行返回必需的那類卷曲，所以過去是固定的。另一方面，未來是未知的開放的，所以也可能有需要的曲率。這意味著，任何時(shí)間旅行都被限制于未來。此時(shí)此刻，柯克船長(zhǎng)和探險(xiǎn)號(hào)星際飛船沒有機(jī)會(huì)來臨。

    這也許可以解釋，當(dāng)今世界為何還沒被來自未來的游客充斥。但是如果可能回到以前并改變歷史，則不能夠回避引起的問題。例如，假定你回到過去并且將你的曾曾祖父在他仍為孩童時(shí)殺死。這類佯謬有許多版本，但是它們根本上是等效的：如果一個(gè)人可以自由地改變過去，則他就會(huì)遇到矛盾。

    看來有兩種方法解決由時(shí)間旅行導(dǎo)致的佯謬。我把一種稱為協(xié)調(diào)歷史方法。它是講，甚至當(dāng)時(shí)空被卷曲得可能旅行到過去時(shí)，在時(shí)空中發(fā)生的必須是物理定律的協(xié)調(diào)的解。根據(jù)這個(gè)觀點(diǎn)，除非歷史表明，你曾經(jīng)到達(dá)過去，并且當(dāng)時(shí)并沒有殺死你的曾曾祖父或者沒有干過任何事和你的現(xiàn)狀相沖突，你才能在時(shí)間中回到過去。此外，當(dāng)你回到過去，你不能改變記載的歷史。那表明你并沒有自由意志為所欲為。當(dāng)然，人們可以說，自由意志反正是虛幻的。如果確實(shí)存在一套制約萬物的完整的統(tǒng)一理論，它也應(yīng)該決定你的行動(dòng)。但是對(duì)于像人這么復(fù)雜的機(jī)體，其制約和決定方式是不可能計(jì)算出來的。我們之所以說人們具有意志，乃在于我們不能預(yù)言他或她的未來行動(dòng)。然而，如果一個(gè)人乘航天飛船出發(fā)并在這之前已經(jīng)回返，我們就將能預(yù)言其未來行為，因?yàn)槟菍⑹怯涊d的歷史的一部分。這樣，在這種情形下，時(shí)間旅行者沒有自由意志。

    解決時(shí)間旅行的其他可能的方法可稱為選擇歷史假說。其思想是，當(dāng)時(shí)間旅行者回到過去，他就進(jìn)入和記載的歷史不同的另外歷史中去。這樣，他們可以自由地行動(dòng)，不受和原先的歷史相一致的約束。史蒂芬?斯匹柏十分喜愛影片《回歸未來》中的創(chuàng)意：瑪提?馬克弗萊能夠回到過去，而且把他雙親戀愛的歷史改得更令人滿意。

    聽起來，選擇歷史假說和理查德?費(fèi)恩曼把量子理論表達(dá)成歷史求和的方法相類似，這已在第四章和第八章描述過。這是說宇宙不僅僅有一個(gè)單獨(dú)歷史，它有所有可能的歷史，每一個(gè)歷史都有自己的概率。然而，在費(fèi)恩曼的設(shè)想和選擇歷史之間似乎存在一個(gè)重要的差別。在費(fèi)恩曼求和中，每一個(gè)歷史都是由完整的時(shí)空和其中的每一件東西組成的。時(shí)空可以被卷曲成可能乘火箭旅行到過去。但是火箭要留在同一時(shí)空即同一歷史中，因而歷史必須是協(xié)調(diào)的。這樣，費(fèi)恩曼的歷史求和設(shè)想似乎支持協(xié)調(diào)歷史假說，而不支持選擇歷史假說。

    費(fèi)恩曼歷史求和確實(shí)允許在微觀的尺度下旅行到過去。我們?cè)诘诰耪驴吹?，科學(xué)定律在CPT聯(lián)合作用下不變。

    這表明，一個(gè)在反時(shí)鐘方向自旋并從A運(yùn)動(dòng)到B的反粒子還可以被認(rèn)為是在時(shí)鐘方向自旋并從B運(yùn)動(dòng)回A的通常粒子。類似地，一個(gè)在時(shí)間中向前運(yùn)動(dòng)的通常粒子等價(jià)于在時(shí)間中往后運(yùn)動(dòng)的反粒子。正如在本章以及第七章討論過的，“空虛的”空間充滿了虛的粒子和反粒子對(duì)，它們一道出現(xiàn)、分離，然后回到一塊并且相互湮滅。

    這樣，人們可以把這對(duì)粒子認(rèn)為是在時(shí)空中沿著一個(gè)閉合圈環(huán)運(yùn)動(dòng)的單獨(dú)粒子。當(dāng)對(duì)子在時(shí)間中向前運(yùn)動(dòng)時(shí)（從它出現(xiàn)的事件出發(fā)到達(dá)它湮滅的事件），它被稱為粒子。但是，當(dāng)粒子在時(shí)間中往回運(yùn)動(dòng)時(shí)（從對(duì)湮滅的事件出發(fā)到達(dá)它出現(xiàn)的事件），可以說成反粒子在時(shí)間中向前運(yùn)動(dòng)。

    在解釋黑洞如何發(fā)射粒子并輻射（見第七章）時(shí)認(rèn)為，虛的粒子/反粒子對(duì)中的一個(gè)成員（譬如反粒子）會(huì)落到黑洞中去，另一個(gè)失去和它湮滅的伙伴的成員留了下來。這個(gè)被拋棄的粒子也可以落入黑洞，但是它也可以從黑洞的鄰近掙脫。如果這樣的話，對(duì)于一位遠(yuǎn)處的觀察者，它就作為從黑洞發(fā)射出的粒子而出現(xiàn)。

    然而，人們對(duì)于黑洞輻射的機(jī)制可有不同的卻是等價(jià)的圖象。人們可以把虛對(duì)中的那個(gè)落入黑洞的成員（譬如反粒子）看成從黑洞出來的在時(shí)間中往回運(yùn)動(dòng)的粒子。當(dāng)它到達(dá)虛粒子反粒子對(duì)一道出現(xiàn)的那一點(diǎn)，它被引力場(chǎng)散射成從黑洞逃脫的在時(shí)間中向前運(yùn)動(dòng)的粒子。相反，如果虛對(duì)中的粒子成員落入黑洞，人們也可以把它認(rèn)為是從黑洞出來的在時(shí)間中往回運(yùn)動(dòng)的反粒子。這樣，黑洞輻射表明，量子理論在微觀尺度上允許在時(shí)間中的往回運(yùn)動(dòng)，而且這種時(shí)間旅行能產(chǎn)生可觀測(cè)的效應(yīng)。

    因此產(chǎn)生這樣的問題：量子理論在宏觀尺度上允許時(shí)間旅行嗎？這是人們能夠利用的。初看起來，它應(yīng)該是能夠的。費(fèi)恩曼歷史求和的設(shè)想是指對(duì)所有的歷史進(jìn)行的。

    這樣，它應(yīng)包括被卷曲成允許旅行到過去的時(shí)空。那么，為什么我們并沒有受到歷史的騷擾？例如，假定有人回到過去，并把原子彈秘密提供給納粹？

    如果我稱作時(shí)序防衛(wèi)猜測(cè)成立的話，這些問題便可以避免。它是講，物理學(xué)定律共謀防止宏觀物體將信息傳遞到過去。它正如宇宙監(jiān)督猜測(cè)一樣，還未被證明，但是有理由相信它是成立的。

    相信時(shí)序防衛(wèi)有效的原因是，當(dāng)時(shí)空被卷曲得可以旅行到過去時(shí)，在時(shí)空中的閉合圈環(huán)上運(yùn)動(dòng)的虛粒子，能夠變成在時(shí)間前進(jìn)的方向上以等于或者低于光速的速度運(yùn)動(dòng)的實(shí)粒子。由于這些粒子可以任意多次地圍繞著圈環(huán)運(yùn)動(dòng)，它們通過路途中的每一點(diǎn)許多次。這樣，它們的能量被再三地計(jì)入，使能量密度變得非常大。這也許賦予時(shí)空以正的曲率，因而不允許旅行到過去。這些粒子會(huì)引起正的還是負(fù)的曲率，或者由某種虛粒子產(chǎn)生的曲率是否被別種粒子產(chǎn)生的抵消，仍然不清楚。這樣，時(shí)間旅行的可能性仍然未決。但是我不準(zhǔn)備為之打賭，我的對(duì)手或許具有通曉未來的不公平的優(yōu)勢(shì)。