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基础几何学告诉我们，从地球角度观察到的光反射斜线比从飞船内部观察到的光线距离更长。如果光的运动遵循伽利略的相对论——比如，我们观察的是飞船内从天花板射到地板上的一枚子弹——这一切就不是问题了，我们把子弹的速度和飞船的速度加起来即可。从地球的角度观察，子弹的运动速度是飞船内子弹的运动速度和飞船速度的加总。子弹看起来飞得更快了，这可以解释为什么从地球的角度看子弹飞过的距离更远。但是，光和子弹是不同的。
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根据爱因斯坦的理论，光速是恒定的，不管光周围的环境如何。所以对飞船上的人和地球上的人来说，两面镜子之间的光速是相同的。但对于地球上的人来说，光的运动距离更长。那么，肯定有某个因素对飞船和地球来说是不一样的，那就是时间。飞船上的时间必须变得更慢，只有这样，从地球的角度观察，光的运动距离才能比在飞船上观察到的距离长。
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飞船飞行的时间越长，飞船和地球的时间差就越大。如今离地球最远并依然和地球保持通信的飞船是旅行者1号，旅行者1号的飞行速度远不及光速，但是它的飞行时间已经足够长，所以这艘飞船和地球有了1.1秒的时差。故事讲到现在，一切都在情理之中。现在让我们再往思想实验中加一些东西，假设飞船上有一台安塞波或狄拉克发射器，这意味着我们可以即时将信号发送给飞船。由于从地球的角度看，这艘飞船上的时间比我们的时间慢一点儿，所以它会在我们发送信息之前就接收到信息，时间就这样倒流了。
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从飞船上的人的角度看，他们也会觉得地球上的时间比飞船上的时间慢。所以，如果他们用即时通信的方式往地球发送信息，信息也会在被发出前就到达地球，时光倒流再次发生。类似这样的时光倒流需要建造一个自动的即时通信器，然后让它以非常高的速度远离地球飞行一段时间。一旦制造完成，这个即时通信器就成为信息的时光传送机。
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现在，让我们用一些实际数字使以上的例子变得更具体。假设飞船的运动速度（v）是0.9倍的光速。飞船上的钟已经工作一年时间了。依据狭义相对论计算飞船上的时间和地球上的时间的比率，也就是，其中v是飞船的速度，c是真空中的光速。计算结果是，飞船上的一年相当于地球上的2.29年。所以，飞船上的时间比地球慢了1.29年。如果在飞船上用即时通信器发送信息，那么信息会在其发送前的1.29年就到达地球。现在我们从地球的角度看飞船，飞船上的一年只相当于地球上的0.436年。所以，飞船上的时间比地球快了0.564年。如果我们把飞船发给我们的信息再发回去，那么信息会比最初发送时间早出现大约1.85年。
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布莱什在故事里并没用到“时光倒流”（如果真能制造出影片中的即时通信器，那么上述的“时间变慢”完全有可能发生），而是进一步地描述了一个“嘟”的物理现象，并创作了同名小说《嘟》。狄拉克发射机每发送一条信息，都会发出“嘟”的一声。一开始，“嘟”被人们当成某种信号干扰，但最后人们终于意识到，原来“嘟”是通过狄拉克发射机发出的所有信息的信号总和。
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小说中没有解释的是，为什么通信器会莫名其妙地利用时间倒流把所有信息汇聚成一个信号——“嘟”。所以，在布莱什的世界里，人们不光可以用狄拉克发射机进行即时通信，还可以扫描并分解“嘟”这个信号传递的信息，用狄拉克发射机向过去、现在甚至未来发出指令。
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小说中还指出，那些通过狄拉克发射机发出的未来信息必将成为事实。它们不再以人的意志为转移，也无所谓因果关系。这些事件必然发生，因为它们“已经”发生了；正因如此，很多物理学家用此证明为什么即时通信不可能实现。
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虽然狄拉克发射机的原理不甚明了，但是布莱什为这台机器取名“狄拉克”却是对的。因为最现实的实现即时通信的依据就是量子理论里复杂的狄拉克理论体系。实现超光速通信的一个方法就是利用量子物理的基本元素——量子隧穿。
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量子物理学的核心是薛定谔方程，它描述了在任意时间任意地点出现量子粒子的可能性。薛定谔方程和我们在高中时期学习的牛顿运动定律完全不同。根据牛顿运动定律，如果我们知道物体在何时何地开始运动，而且知道物体的速度和加速度，那么我们完全可以计算出一段时间后物体的位置。从球的运动轨迹到阿波罗计划，我们都可以用牛顿运动定律计算出各种物体的位置。但是，牛顿运动定律并不适用于量子粒子。
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运动一段时间之后，量子粒子不再有确定的位置，除了它们存在于某个位置的概率，我们一无所知。我们可以算出量子粒子在任意位置的可能性，但我们无法知道它们的确切位置。用薛定谔方程算出的多维概率数组有一个潜在的问题。如果粒子附近有障碍物，那么粒子是不能穿过障碍物的；但是根据薛定谔方程，该粒子也可能位于障碍物的另一边。
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量子隧穿虽然是一种模糊的理论，但是它对我们的生存却有直接的影响。太阳是我们赖以生存的能量源泉，量子隧穿效应在这个过程中起到了至关重要的作用。如果太阳不提供大量的能量，那么地球表面会非常寒冷，也不会有生命存在。太阳能是由核聚变产生的，4个氢原子（最小的原子）聚变为1个氦原子，同时产生能量。但是，这个过程本不能发生。
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在太阳中，原子都是以带电原子核的形式聚集在一起的。氢原子核其实就是质子，一种带正电的粒子。这些质子相互排斥，离得越近，相互间的斥力就越大。强核力能将两个质子吸引到一起，它只在极短的距离内才能发挥作用。即使太阳表面的温度很高，也不足以把这些质子拉近至这个距离范围内而产生聚变。
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聚变发生的唯一原因是，这些质子是量子粒子，它们能够“穿越”（通过量子隧穿效应）斥力的屏障，它们彼此间的距离有一定的概率能达到足以发生聚变的程度。所以，地球变得很温暖。但是从超光速通信的角度来看，这其中还有一个有趣的现象，即“穿越”斥力屏障不需要任何时间，量子粒子本来就在屏障的另一边。
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许多科学家都利用过隧穿现象，其中最著名的是加州大学物理学家雷蒙德·乔，他利用这个现象将光子（也就是构成光束的微小粒子）加速到超光速。（相同的现象对于其他诸如电子的量子粒子也适用。）假设有一个质子偶尔可以穿越的屏障，若将许多质子都射向这个屏障，虽然绝大多数质子都穿不过去，但还是会有个别质子能够穿越屏障，且无须花费任何时间。
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如果知道质子运动的每段路程的距离和花费的时间，就可以算出质子的平均速度。如果一个光子在一段距离内以正常速度运动，又不花任何时间通过相同距离的屏障，那么这个光子的平均速度就是光速的两倍。依据这个想法，乔和他的团队将光速提升到了原来的1.7倍。
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乔教授认为这套实验很新颖，但并不能用于空间旅行。信息不能通过他的实验假设条件进行传送，穿越屏障的质子也不能人为控制，所以我们依然无法用超光速向过去传递信息。许多科学家都对这个概念抱有希望，愿意进一步探寻这个有趣的现象。这个现象变得如此广受瞩目，以至于物理学家们1995年在美国犹他州的雪鸟城专门举办了一次会议来探讨它。而且，一位参会者决定进一步挑战超光速的极限。
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这位参会者是来自科隆大学的京特·尼姆茨教授。尼姆茨是位演说家，他的科学界同僚在很多时候并不买他的账。另外，虽然他从事物理学研究，但他曾经是个工程师。这一职业被很多物理学家瞧不起，所以一开始他的研究成果并不受重视。尼姆茨想在这次会议上一鸣惊人，在展示了他的实验结果之后，他说道：“我们常说超光速传递信息是不可能的，但我想让你们听听这个。”他拿出一台属于他儿子的破旧的随身听，播放了一段断断续续的莫扎特《G小调第四十交响曲》。
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“这段莫扎特的交响曲，”尼姆茨宣布，“它的信号是以超过4倍的光速传播的。这可能算作某种信号，一个在时光倒流的情况下传播的信号。”在悠闲的氛围中，尼姆茨的成果展示引起了轩然大波。有些人尝试反驳尼姆茨，认为音乐并不构成信息。尼姆茨刻薄地反驳：“也许对美国人来说，莫扎特的《G小调第四十交响曲》不算信息，但是我们欧洲人可不这么认为。”让我们公正地评价一下这个发现，那就是这段音乐的传播速度确实比光速快，这段音乐的传播速度是光速的4.7倍。
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那么，尼姆茨真的研制出了时间机器吗？如果是真的，为什么没有人把彩票号码传送到过去让自己中大奖呢？如果了解了尼姆茨的实验原理，你就会理解他的结论从技术层面上来说确实是正确的，但他的实验并不能把有用的信息传送到过去。要知道为什么，我们先得看看尼姆茨到底实现了什么。尼姆茨利用调制过的电磁波把莫扎特的交响曲转化为空间中的信号，这种电磁波和传统的电磁信号并没有多大的区别，唯一的不同就是这种电磁波的频率非常低（和家用微波炉的频率类似）。
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他在空间中放置了微波可以隧穿的屏障。有若干种屏障都适用，尼姆茨通常使用周期性介电结构的光子晶格，或者有间隙的一对棱镜。棱镜之间存在受抑全内反射现象，这是一个非常奇异的现象，微波本应在第一个棱镜里进行全反射，但事实是有些微波会穿过两个棱镜的间隙进入第二个棱镜。
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在这个过程中，大部分光子都被吸收了，这也是这段录音断断续续的原因。但是，这段音乐还是能听出来旋律的，因为有足够多的光子成功穿越了屏障，而且都是即时穿越的。实验结果是，这些音乐信号的传送在时间上提前了，它们到达播放器的时间比正常情况下要早。实验就是这样，但是对于实验的真正意义，不同的物理学家各执一词。有些物理学家说，尼姆茨只是让波的形状发生了改变，而不是实现了时间的提前，就像短跑运动员伸长胳膊用手碰触终点线而不是身体越过一样。但是尼姆茨和其他一些物理学家却坚称，隧穿现象即时发生，他们看到的就是超光速信号。
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在隧穿实验中，信息确实以4倍于光速的速度穿过了棱镜间隙，但是原始信号和转化过的信号之间的时间差太小了，无法把信息传送回去。理论上，屏障越大，可利用的时间差也越大。但是屏障越大，可穿越的光子数目也越少。如果时间差足够大，基本上没什么光子可以实现穿越了。
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另一个量子现象并不受类似限制的影响，而且和虚构的狄拉克发射机的原理非常相近。这个现象就是量子纠缠，它是指处于纠缠状态的两个或两个以上的粒子可以在任意距离外相互影响。而且，所有证据都显示，这个现象是即时发生的。理论上，对于宇宙中处于纠缠状态的相距甚远的两个粒子，改变其中一个粒子的状态，另一个粒子的状态也会随之改变。
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量子纠缠并不能产生狄拉克发射机的“嘟”的现象，但量子纠缠是一种即时交流的形式。理论上，如果把量子纠缠和狭义相对论中的“时间变慢”概念结合起来，并用此方法即时传送信息，我们就有可能把信息再传回过去。正因为如此，在过去的几十年里，每当人们听到量子纠缠这个名词时，他们首先想到的就是利用这个原理建造即时通信器。但是，宇宙好像不太愿意让我们轻易地实现即时通信（或者说，把信息传回过去）。